Présentation de la société : CNRS

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Missions

Sujet de thèse :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l'institut Pprime recrute un Doctorant ou une Doctorante dans le cadre d'un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche.
Pour lutter contre le changement climatique, l'hydrogène se positionne comme un carburant alternatif dans de nombreux domaines, de l’aéronautique à la thermique industrielle en passant par l’automobile. Nombre de ces usages conduiraient à des systèmes qui brûlent des mélanges pauvres en carburant, ce qui soulève des problèmes liés à l'instabilité intrinsèque des processus de combustion pauvre.
Sur la base de ces défis, le travail de thèse de doctorat proposé, en lien avec un partenariat entre l'Institut Pprime et l'Université technique de Berlin (financé par le projet DFG-ANR DESCRESCENDO) , vise à étudier les spécificités des flammes d'hydrogène-air pré-mélangées pauvres. Celles-ci diffèrent à bien des égards de leurs homologues hydrocarbures : la forte diffusivité moléculaire de l'hydrogène entraîne un comportement instable ; une grande partie du dégagement de chaleur se produit à des températures bien inférieures à celles de l'équilibre chimique ; le bruit à large bande, associé à un dégagement de chaleur instable, augmente de manière exponentielle avec la richesse du mélange combustible. Cependant les mécanismes sous-tendant la génération du son ne sont pas encore clairement compris.

1- MISSION :
L'étude comprendra une caractérisation expérimentale détaillée d'une flamme d'hydrogène annulaire et de son émission sonore. L'objectif sera d’analyser les dynamiques de l'écoulement et de la flamme ainsi que leurs liens avec les mécanismes de production de son. Des méthodes optiques de haute précision, résolues dans l'espace et dans le temps, seront utilisées pour explorer et caractériser la flamme. Des antennes de microphones seront utilisées pour cartographier le champ sonore. La synchronisation des systèmes de mesure permettra d'établir des relations de cause à effet entre l’écoulement, la dynamique de la combustion et champ acoustique rayonné. Des techniques de réduction des données seront mises en œuvre pour identifier les mécanismes clés et guider le développement de modèles simplifiés pour les processus de combustion et de production sonore.

2- ACTIVITÉS :
Le brûleur annulaire sera étudié dans l'installation MARTEL de l'Institut-Pprime. Des mesures seront effectuées pour couvrir l'espace des paramètres défini par les gammes de nombres de Reynolds, de Lewis et de Damköhler : 300 ≤ Re ≤ 3000 ; 0, 3 ≤ Le ≤ 1, 0 ; 10-3 ≤ Da ≤ 50.10-3. Les mesures acoustiques seront effectuées à l'aide d'une antenne microphonique azimutale. Les mesures d'écoulement/de flamme comprendront la PIV (vélocimétrie par imagerie de particules) résolue dans le temps, la strioscopie (méthode schlieren) à grande vitesse et la chimiluminescence OH*. Les bases de données seront analysées à l'aide de décomposi
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Conditions particulières d'exercice

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers) , en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Profil recherché

Contraintes et risques :

• Inscription à l'École Doctorale : ED-MIMME
• Des déplacements de courte durée, en France et à l'étranger, sont à prévoir.
• Travail en laboratoire de combustion avec des moyens de mesure employant des lasers.