CDD Doctorant - émission sonore et dynamique des flammes d'hydrogène ultra-pauvres (H/F)

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.
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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.
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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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