Couplage d'une bibliothèque thermodynamique propriétaire avec Comsol Multiphysics® pour la modélisation de systèmes microfluidiques

IFP Energies nouvelles - Direction Physico-chimie et Mécanique appliquées

Stage Chimie Hauts-de-Seine entre février et mars 2022 de 4 à 5 mois


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 quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire 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.

Couplage d’une bibliothèque thermodynamique propriétaire avec Comsol Multiphysics® pour la modélisation de systèmes microfluidiques

Mission :

Un enjeu souvent rencontré à l’IFPEN concerne la modélisation multi-physique de systèmes complexes tels que les systèmes microfluidiques, la perméation dans les polymères ou encore leurs procédés de recyclage. Pour modéliser le comportement de ces systèmes, nous avons besoin de coupler les propriétés thermo-physiques aux propriétés de transport.

Depuis plusieurs années IFPEN développe et enrichit une bibliothèque thermodynamique (code Carnot, écrit en C++) permettant de calculer les propriétés d’équilibre d’un système complexe : flash TP, flash TV, calcul de fugacité, ...

Ces propriétés permettent de décrire précisément le niveau d’activité et d’interaction des espèces, leur densité, et leur état physique. L’outil Carnot peut être couplé avec un logiciel de transport, type Comsol Multiphysics, pour la modélisation complète du système.

Le premier volet du stage consiste donc à réaliser le développement informatique (codage) permettant de faire appel aux fonctionnalités de la bibliothèque Carnot à partir de Comsol Multiphysics®. Plusieurs pistes sont envisagées. Le codage pourra se faire par un appel à fonction externe directement dans l’interface graphique de mise en équation de Comsol, ou alors en ligne de commande dans Comsol Application Builder®, outil permettant de créer des applications autonomes.

Le second volet concerne l’utilisation du workflow développé pour des simulations de transport dans des systèmes microfludiques, pour différentes applications et nouveaux vecteurs énergétiques.

Niveau : Master 2

Compétences :

  • Des connaissances en informatique et des langages de programmation (C++, Python, Matlab, Java) avec une première expérience en thermodynamique seraient appréciées.

 Durée : 4 à 5 mois avec un démarrage en février ou en mars.


(PDF - Max : 5 Mo)
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