Etude des processus de dégradation des huiles aéronautiques

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 : CLIMAT, ENVIRONNEMENT ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE, ÉNERGIES RENOUVELABLES, MOBILITÉ DURABLE et HYDROCARBURES RESPONSABLES.

L’engagement d’IFPEN en faveur d’un mix énergétique durable se traduit par des actions visant :

à gagner en efficacité énergétique ;
à réduire les émissions de CO2 et de polluants ;
à améliorer l’empreinte environnementale de l’industrie et des transports ;

tout en répondant à la demande mondiale en mobilité, en énergie et en produits pour la chimie.

Dans cet objectif, IFPEN développe des solutions permettant, d’une part, d’utiliser des sources d’énergie alternatives et, d’autre part, d’améliorer les technologies existantes liées à l’exploitation des énergies fossiles.

Etude des processus de dégradation des huiles aéronautiques

Le secteur aéronautique est confronté à un besoin d’évolution rapide pour répondre aux exigences d’amélioration de l’efficacité énergétique des aéronefs. Cela passe par l’évolution des fluides, la modification des architectures systèmes et bien sûr l’optimisation de ces deux éléments pour assurer l’usage quelles que soient les conditions opératoires.

La dégradation des huiles aéronautiques est un enjeu en tant que tel. Elle peut être associée à un mécanisme d’oxydation ou simplement à une dégradation thermique. Ces deux processus peuvent conduire à la formation de dépôts et à l’altération de l’opérabilité des systèmes (performances de refroidissement ou de lubrification, impacts sur les dispositifs de filtration, etc).

Ces processus sont largement discutés dans la littérature pour des hydrocarbures simples tels que des carburants mais la dégradation des huiles aéronautiques reste peu documentée.

Dans ce contexte, le sujet proposé vise à évaluer expérimentalement différents mécanismes de dégradation des huiles aéronautiques pour tenter de caractériser leur potentiel d’encrassement. La stratégie proposée repose sur trois étapes résumées ci-dessous.

La première étape consistera à effectuer une analyse de la littérature scientifique sur la cinétique de dégradation des huiles en privilégiant les huiles à base d’esters synthétiques et en discutant les mécanismes de formation de dépôts associés.

Cela permettra par ailleurs de recenser les méthodes analytiques employées pour caractériser les dépôts voire l’impact éventuel de différents descripteurs chimiques en lien avec l’huile.

La seconde étape sera expérimentale. Une matrice d’hydrocarbures sera utilisée pour évaluer différentes hypothèses de dégradation. Cela consistera par exemple à appliquer une contrainte thermique à l’huile pendant un temps défini et à analyser son impact sur la quantité et le type de dépôts formés. Différentes approches expérimentales maitrisées à IFPEN seront utilisées pour cela (micro-cokage, autoclave, etc.).

La/le stagiaire s’appuiera sur ses connaissances, la revue de la littérature et de multiples échanges avec des experts du domaine pour mettre en œuvre des méthodologies adaptées par rapport aux contraintes opérationnelles du secteur aéronautique.
Il aura aussi pour mission d’analyser de discuter les différents dépôts obtenus.

La dernière phase du stage consistera à synthétiser et discuter les résultats obtenus en soulignant les liens entre les dépôts formés, les conditions opératoires étudiées et le produit employé.

Pour ce faire, le stagiaire devra identifier les descripteurs d’intérêt pour caractériser le processus de formation de dépôts (masse de dépôt, nature chimique, type d’huile, etc.).
Ce travail donnera lieu à une cartographie des dépôts pour ce type d’huile.

Le stagiaire sera intégré dans l’équipe « Fluides » et sera en fortes interactions avec des experts côté analyses.

Profil recherché :

Étudiant.e Ingénieur.e ou Universitaire (4^ème ou 5^ème année), vous justifiez idéalement de connaissances en chimie analytique, génie chimique et d’un fort intérêt pour l’expérimental.

Durée et période du stage : 6 mois en 2024

Informations pratiques : Le stage se déroulera à l'IFP Energies nouvelles à Rueil-Malmaison. Une indemnité mensuelle sera versée au stagiaire (si non rémunéré par ailleurs).

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