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Proposition de thèses 2018

Validation des modèles de rétention de la pollution particulaire dans les équipements de réseau de ventilation

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Lieu de thèse : IRSN (Saclay)

Date de début : octobre 2018

 

Compétences recherchées

 

  • Masters préconisés, compétences souhaitées : Environnement, Mécanique des Fluides, Physique des Aérosols.
  • Le candidat doit de préférence avoir des connaissances en physique des particules fines et en mécanique des fluides.
  • Il doit avoir un goût pour l’expérimental et une expérience en simulation CFD serait un plus

 

Sujet de thèse

 

Le transfert de la pollution particulaire dans les équipements de réseaux de ventilation est un sujet qui intéresse diverses applications (transfert des contaminants biologiques dans les gaines, encrassement des conduits, dépôt local de particules incandescentes, fraction de particules rejetées dans l’atmosphère en sortie de gaines, etc.).
Le transfert des aérosols dans les conduits droits a été largement étudié mais le dépôt dans les singularités, fréquentes dans un circuit de ventilation, sont plus rares. On trouve quelques travaux relatifs aux coudes, mais peu d’études en lien avec des singularités comme des rétrécissements de gaines, des vannes, des registres, des clapets ou des bifurcations.


Le banc DIESE de l’IRSN doit répondre à ces différents manques. La spécificité de cette installation est triple : d’abord, elle est réalisée à l’échelle « réelle «  des installations industrielles ou tertiaires ; en deuxième lieu, elle est modulaire, pour permettre de considérer diverses configurations, et enfin, elle dispose de moyens métrologiques rarement utilisés ensemble à cette échelle (diagnostics optiques pour les écoulements gazeux turbulents et analyseurs d’aérosols pour les particules fines).
Ce banc doit fonctionner jusque 15000 m3/h, et est constitué d’environ 60 m de gaines de ventilation rectangulaires en 600 mm x 400 mm, une vingtaine de coudes et autres singularités réparties sur quatre zones permettant la mise en œuvre des moyens métrologiques dédiés.


Un sujet de thèse, proposé pour octobre 2018, portera sur certaines configurations d’études de ce banc, dans l’objectif de la validation de modèles de transfert des aérosols intégrés dans des codes CFD (Computationnal Fluid Dynamics) ou dans des codes d’Engineering.


Plus particulièrement, l’objectif du doctorat est de valider, à échelle 1, les modèles de transfert et de dépôts implémentés dans les outils de calcul utilisés à l’IRSN. Il s’agira notamment de déterminer les paramètres influant sur le dépôt dans ces singularités, qui peuvent être liés à la géométrie de la singularité, à l’écoulement et à la taille des particules. Ce travail s’appuiera sur trois volets principaux :


       - un volet expérimental comportant la réalisation d’une matrice d’essais pertinente choisie par plan d’expérience, et incluant la métrologie des particules fines et la caractérisation de l’écoulement turbulent par des diagnostics optiques ;
      - un volet de simulations multi-dimensionnelles (codes CFD tels qu’ANSYS)
      - un volet visant à déterminer des corrélations d’engineering sur le transfert dans les singularités, obtenues à partir des expériences et des simulations CFD réalisées dans la thèse. 

 


Laboratoire IRSN impliqué

Contact

Jeanne Malet

Tél : 01 69 08 87 40