Evaluation de la modélisation des transferts thermiques via une approche 3D CHT en RANS

IFP Energies nouvelles - Mobilité et Systèmes | Ref : Stage R1040R/2020/n° 3

Stage - Energétique

  • Début

    entre mars et juin 2020

  • Durée

    5 mois

  • Localisation

    Hauts-de-Seine

  • Indemnité

    Oui


IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Evaluation de la modélisation des transferts thermiques via une approche 3D CHT en RANS

Description du sujet :

Le sujet proposé s’inscrit dans le cadre des travaux de recherche IFPEN sur la mobilité du futur. Une des grandes problématiques associées à ce domaine de recherche est la modélisation réaliste des transferts thermiques aux parois dans les codes de simulation 3D. Notamment, les modèles CHT  utilisés pour décrire les transferts thermiques entre autres en moteur à combustion interne et dans les systèmes de refroidissement des machines électriques semblent permettre d’appréhender cette problématique mais doivent encore être validés et calibrés.

La modélisation des transferts thermiques dépend fortement de la formulation des lois de paroi et des stratégies de maillage adoptées. Au vu de la complexité des phénomènes prenant place notamment dans les  moteurs à combustion interne (interactions combustion, aérodynamique interne, spray, parois mobiles…), il convient de valider les approches CHT sur des configurations simplifiées.

De récents travaux menés à IFPEN ont permis de construire une base de données expérimentale de mesures de flux thermique pariétal lors de l’interaction flamme – paroi pour plusieurs modes de combustion dans des conditions représentatives moteur.

L’objet de ce stage est de réaliser des simulations 3D de plusieurs cas expérimentaux et de comparer les résultats obtenus à ceux de la base de données.

Après une phase de bibliographie visant à acquérir les bases théoriques nécessaires pour appréhender la problématique des transferts thermiques en moteur à combustion interne, le candidat réalisera la mise en données sous Converge puis les simulations 3D des cas expérimentaux.

Il analysera enfin les résultats afin d’éventuellement dégager des voies d’amélioration des codes (ces pistes d’amélioration ne seront pas traitées dans la cadre de ce stage).

Profil recherché :

Ecole d’ingénieur – M2


Adèle POUBEAU et Guillaume PILLA
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 - Rueil-Malmaison cedex
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