Post-doctorante / Post-doctorant Optimisation des performances énergétiques d’un échangeur thermique utilisant le principe d’advection chaotique

Position and assignments Objectifs : Dans le contexte général de l’efficacité énergétique des composants et systèmes thermiques, l’amélioration et le développement de nouvelles technologies sont des enjeux majeurs pour le secteur industriel. De ce fait, l’optimisation des performances énergétiques de ces systèmes nécessite une meilleure maîtrise de leur fonctionnement pour les rendre moins coûteux, en respectant notamment le développement durable. Ce travail s’inscrit dans une perspective d’amélioration de l’efficacité des échangeurs de chaleur pour une finalité d’optimisation du profil de stratification dans son milieu de stockage. Les performances de ces échangeurs peuvent être améliorées au moyen de techniques d’intensification de transferts, comme par exemple l’augmentation de la surface d’échange, ou la génération d’écoulements secondaires permettant de promouvoir une convection forcée. Dans ce dernier cas, les écoulements instationnaires chaotiques présentent un potentiel intéressant d’amélioration des coefficients d’échange par advection, rapportée à une faible augmentation relative des pertes de charges, pour une meilleure rentabilité de l’échangeur. Dans ce contexte, la performance énergétique de l’échangeur chaotique dans une configuration de l’enveloppe (milieu de stockage) est un enjeu à la fois scientifique et technologique. L’objectif de ce post-doctorat proposé est de contribuer à la définition d’un échangeur innovant. La personne recrutée aura pour objectifs : - Mise en place d’un modèle numérique qui prend en compte le transfert de chaleur conjugué pour les composants du système. - Analyse des résultats aux niveaux local et global : identification des structures de l’écoulement, distribution des coefficients d’échange thermique, pertes de charge, puissance thermique. - Développement d’un code d’optimisation capable d’intégrer les résultats des simulations numériques sur chaque composant dans un modèle thermique à ordre réduit du système par entier. - Étude paramétrique avec le modèle à ordre réduit permettant de déterminer des configurations géométriques performantes. - Simulation numérique en régime transitoire de la configuration optimisée de l’échangeur intégré dans le ballon pour une finalité de profil de stratification et puis la validation avec les résultats expérimentaux. Geographic mobility: No business trip Starting date -11-01 Profile Organisation et compétences requises : Le travail s’effectuera au Centre d’Enseignement de Recherche et d’Innovation Énergie Environnement de l’IMT Nord Europe (CERI EE), en collaboration avec F. ROMANO (MCF, ENSAM) et une doctorante travaillant sur le sujet. Le poste s’adresse à une/un jeune docteure/docteur issue/issu d’un diplôme en Mécanique des fluides, Génie des procédés, ou Thermique/ Génie énergétique, ayant un goût prononcé pour la modélisation et la simulation numériques dans un contexte de recherche partenariale et d’innovation. La connaissance d’un code CFD (type OpenFOAM) serait un plus. Ce projet s’appuiera sur une solide collaboration inter-IMT et s’inscrit dans le cadre de la chaire industrielle CORENSTOCK financé par l’ANR en partenariat avec ELM.Leblanc.
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