Stage : Ingénieur thermohydraulique ou énergétique H/F

Dans ce contexte, le stage proposé vise à comparer différentes méthodes d'estimation du taux de dégagement

de chaleur dans le cadre de la simulation numérique de panaches réactifs en milieu confiné-ventilé. Côté expérimental,

la puissance du feu est le plus souvent estimée à partir de mesures de concentrations d'O2 (méthode OC)

ou de CO2 (méthode CDG) dans la gaine d'extraction des gaz de combustion du dispositif expérimental considéré

[8]. Côté simulation numérique, la modélisation de la combustion implique le plus souvent l'existence d'une

expression explicite des taux de réaction et du taux de dégagement de chaleur volumique, comme c'est le cas

notamment du modèle de Magnussen (approche "mixed is burnt" [5]) le plus souvent utilisé dans les études incendie.

La puissance du feu peut alors être directement estimée à partir de ce taux de dégagement de chaleur local.

En revanche, d'autres modèles plus avancés, tels que les modèles de flamelettes [7], également implémentés

ces dernières années dans CALIF3S [4], ne reposent pas sur une expression explicite des taux de réaction, mais consistent à directement décrire la structure de la flamme (température, concentrations) en fonction de variables

de contrôle (fraction de mélange, et étirement ou variable de progrès). Dans ce cas, l'estimation de la puissance

passe par une méthode analogue à celle employée côté expérimental, i.e. par un bilan de masse instationnaire

par espèces à l'échelle du volume du domaine de simulation.

Les objectifs du stage sont donc les suivants. (i) Le candidat réalisera la simulation aux grandes échelles de

panaches réactifs étudiés expérimentalement, d'abord en milieu ouvert, ensuite en milieu confiné-ventilé, avec les

deux approches pour la combustion disponibles dans CALIF3S évoquées plus haut. (ii) Dans le cas de l'approche

"mixed is burnt", il s'assurera que les deux méthodes d'estimation de la puissance proposées (intégrale volumique

des taux de dégagement de chaleur locaux, et bilan de masse instationnaire aux bords du domaine) donnent des

résultats cohérents. (iii) Il analysera également l'estimation de la puissance dans le cas de simulations effectuées

avec un modèle de flamelettes. (iv) Enfin, il effectuera une analyse détaillée des méthodes de mesures expérimentales

à l'aide des simulations numériques, en comparant le poids respectif de différentes contributions au bilan de masse par espèces, dans des conditions stationnaires ou instationnaires.

École d'ingénieur et/ou M2R en thermohydraulique ou énergétique et transferts ou mathématiques appliquées