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Offre de thĂšse

par Nathalie ROBERT - 21 mars 2018

Domaine : Sciences pour l’ingĂ©nieur

Sujet de thĂšse : ModĂ©lisation des propriĂ©tĂ©s radiatives spectrales de microstructures poreuses rĂ©fractaires

RĂ©fĂ©rence : SL-DAM-18-0812

Contrat : Bourse de thĂšse Ă  pouvoir Ă  partir du 1 novembre 2018 et d’une durĂ©e de 3 ans

Description de l’offre
Le CEA conçoit et Ă©labore des matĂ©riaux cĂ©ramiques poreux rĂ©fractaires afin de les utiliser,par exemple, pour leurs propriĂ©tĂ©s (i) de diffuseurs de gaz chauds, (ii) d’isolation thermique
Ă  haute tempĂ©rature, (iii) d’absorbeurs de flux solaire, etc. L’évaluation du comportement thermique des matĂ©riaux poreux Ă  haute tempĂ©rature ne s’arrĂȘte pas Ă  la seule connaissance de la conductivitĂ© thermique mais nĂ©cessite de prendre en compte le couplage conducto-radiatif vĂ©hiculant le transfert de chaleur dans le milieu. En effet, la contribution radiative au transfert de chaleur croit trĂšs vite avec la tempĂ©rature et apporte l’énergie « plus vite » et plus Ă  coeur dans le milieu du fait de sa plus ou moins grande transparence auxlongueurs d’onde des photons transportant l’énergie.
Cette Ă©tude propose de mener un calcul de prĂ©vision des propriĂ©tĂ©s radiatives spectrales (coefficients d’absorption et de diffusion) en fonction de la tempĂ©rature, de milieux fibreux,
Ă  partir d’une reprĂ©sentation numĂ©rique 3D de leur microstructure obtenue par microtomographie X. Ce travail original sera menĂ© dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire CEMHTI (Conditions ExtrĂȘmes et MatĂ©riaux : Haute TempĂ©rature et Irradiation) et le CEA Le Ripault. Il s’appuiera :

  • sur les modĂšles d’homogĂ©nĂ©isation et les outils de lancer de rayons dĂ©veloppĂ©s au CEMTHI et sur les dispositifs expĂ©rimentaux du CEMHTI permettant d’identifier les propriĂ©tĂ©s radiatives en fonction de la tempĂ©rature.
  • sur les outils de traitement d’images 3D numĂ©risĂ©es, les codes de calcul du transfert couplĂ© conducto-radiatif dĂ©veloppĂ©s au CEA ainsi que les dispositifs de caractĂ©risation de la conductivitĂ© thermique Ă  haute tempĂ©rature.

Au cours de cette étude, les valeurs des propriétés prédites par ces simulations seront confrontées aux mesures expérimentales issues des bancs de caractérisation du CEMHTI (pour la partie radiative) et du CEA (pour la conduction).
Au terme de ce travail, l’outil numĂ©rique ainsi dĂ©veloppĂ© permettra de fournir les propriĂ©tĂ©s radiatives nĂ©cessaires Ă  un calcul de transfert thermique couplĂ© conducto-radiatif sur une
microstructure numĂ©risĂ©e. Cette dĂ©marche de modĂ©lisation originale pourra faire l’objet de publications, notamment dans le domaine de l’efficacitĂ© Ă©nergĂ©tique et des Nouvelles Technologies pour l’Energie.

Université / école doctorale
Energie - MatĂ©riaux - Sciences de la Terre et de l’Univers (EMSTU), OrlĂ©ans

Localisation du sujet de thĂšse
Site CEA-Le Ripault

Demandeurs
Personne Ă  contacter par le candidat
ROCHAIS Denis (denis.rochais@cea.fr)
CEA
DAM/DMAT/SR2C/LMC
CEA/Le Ripault
BP 16
37260 MONTS
Tel : 02 47 34 42 82

Tuteur / Responsable de thĂšse
ROZENBAUM Olivier (olivier.rozenbaum@cnrs-orleans.fr)
CNRS- CEMHTI
1D, Av. de la Recherche Scientifique
45071 Orléans Cedex 2
Tel : 02-38-25-52-44

Les candidats intĂ©ressĂ©s enverront aux directeurs de thĂšse par e-mail : un CV dĂ©taillĂ©, une lettre de motivation ainsi que les coordonnĂ©es du(des) rĂ©fĂ©rant(s) (e-mail + numĂ©ro de
téléphone).


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