Simulation d'une explosion d'un mélange air/Hydrogène en milieu confiné
Mobilité et Systèmes


Type de contrat
Stage
Début
Entre mars et septembre 2021
Durée
5 mois
Région
Ile de France
Indemn / Rém
Oui

ref Stage

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles et hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.


La Direction "Systèmes Moteurs et Véhicules" vise à réduire les émissions de CO2 des véhicules, poursuivre la réduction des polluants réglementés, développer des motorisations innovantes.
Les compétences scientifiques associées sont la modélisation et la simulation des moteurs et véhicules, combustion, le développement de nouveaux groupes motopropulseurs (hybrides notamment), le post-traitement des gaz d’échappement, l'adéquation moteurs/carburants actuels et alternatifs.

Le contexte actuel de réchauffement climatique amène à envisager différentes alternatives aux produits pétroliers en termes de transport et de stockage de l’énergie. Parmi les solutions qui émergent, l’hydrogène occupe une place de choix. En effet, l’hydrogène est un composé possédant une densité énergétique élevée et qui, lorsqu’il est converti en énergie, n’émet pas de CO2. De plus, la production d’hydrogène via des procédés basés sur l’utilisation d’énergies renouvelables intermittentes (solaire, éolien…) est une solution de stockage entièrement décarbonée prometteuse. Par ailleurs, le « plan hydrogène », mis en place par le gouvernement français, a pour objectif de développer cette filière.

 

Toutefois, avant de déployer l’utilisation de l’hydrogène à grande échelle dans les différents secteurs de l’industrie, de la mobilité et de la production d’énergie, la sûreté de fonctionnement des installations doit être évaluée. En effet, l’hydrogène est une molécule très réactive, ce qui décuple les risques de sécurité par rapport aux hydrocarbures conventionnels. Dans l’ensemble des cas de figure, les équipements de production ou d’utilisation de l’hydrogène sont encapsulés dans un environnement clos.

 

L’objectif de ce stage est d’étudier, par une approche numérique 3D, une explosion dans un milieu confiné (enceinte comportant un évent) contenant de l’hydrogène gazeux, représentative de situations où une fuite de H2 se produit. INERIS, partenaire de ce stage, fournira des cas concrets d’application.

 

Le stagiaire mettra en œuvre le code de calcul CONVERGETM de mécanique des fluides pour modéliser ce cas d’étude et réaliser des variations paramétriques tant sur la modélisation que sur la configuration étudiée. Les résultats de calcul obtenus seront comparés à des mesures expérimentales. Sur la base des observations faites, le stagiaire sera amené à proposer des évolutions de modélisation.

Profil recherché

  • Master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur
  • Connaissances souhaitées : mécanique des fluides, thermodynamique, combustion
  • Goût et intérêt pour la simulation numérique et la modélisation 3D
  • Maitrise de l’environnement Linux et connaissances en Python ou équivalent