Etude d’un écoulement granulaire par une approche de type milieu continu avec le logiciel Basilisk

Réf. R044 - CL_GVINAY 15/11

Stage - Sciences des Matériaux

Localisation : Paris

Début : entre février et avril 2017
Durée : 5 mois
Indem. : Oui

IFP Energies nouvelles - Direction Mécanique appliquée

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.

Etude d’un écoulement granulaire par une approche de type milieu continu avec le logiciel Basilisk

La problématique concerne les réacteurs de reforming catalytique. Ces structures permettent de raffiner des fluides pétroliers en les faisant passer à travers des lits catalytiques en mouvement. Les lits catalytiques sont constitués d'une grande quantité de billes sphériques d'alumine poreux de granulométrie d'environ 2mm.

L'objectif du stage est d'étudier l'écoulement de ce type lit catalytique en fonction des géométries de réacteur à l'aide de codes de calcul appropriés. En particulier, une approche de type milieu continu (modèle mu(I)) sera testée à l’aide du logiciel Basilisk (http://basilisk.fr/) et sera comparée à une approche discrète de type DEM (Discrete Element Method), à l’aide du logiciel GRAINS3D (http://www.peligriff.com/ R&D Program/Granular Flow) et à des résultats expérimentaux.

Au cours de ce stage, l’étudiant(e) pourra suivre le déroulement suivant :

  • Faire une recherche bibliographique sur les modèles mu(I).
  • Paramétrer un modèle mu(I) pour représenter un écoulement granulaire.
  • Prendre en main le logiciel Basilisk.
  • Simuler avec Basilisk les différents cas de simulations en 3D déjà réalisés avec GRAINS3D et comparer les résultats.
  • Réaliser des nouveaux cas de simulations pour évaluer l’impact de différentes géométries sur le comportement de l’écoulement granulaire.
  • Rédaction du rapport final.

Discipline : Mécanique des Fluides, Rhéologie, Ecoulement Granulaire

Compétences souhaitées :

Mécanique des Fluides, Rhéologie, Ecoulement Granulaire et Simulation Numérique.

Renseignements pratiques :

Le stage se déroulera à IFP Energies nouvelles, 1&4 avenue de Bois Préau, 92500 Rueil Malmaison. Une indemnité de l’ordre de 900 Euros bruts par mois sera versée au stagiaire (si non rémunéré par ailleurs).

Contact

IFP Energies nouvelles - Direction Mécanique appliquée
Guillaume VINAY
1&4, avenue de Bois-Preau
92852 Rueil-Malmaison cedex
Logo IFP Energies nouvelles - Direction Mécanique appliquée

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