Modélisation et simulation de la combustion turbulente en milieu confiné-ventilé - French Riviera, France - IRSN

Description

Mission

Dans un premier temps, on analysera leffet de ces deux phénomènes par la simulation de flammelettes étirées avec le code CANTERA. En particulier, on calculera des solutions de flammelettes prenant en compte les pertes radiatives et on étudiera l'effet de ces dernières sur les structures de flamme et sur les limites d'extinction. On considèrera aussi l'existence de solutions de flammelettes instationnaires instables, correspondant à des états d'avancement chimique qui présentent des écarts significatifs par rapport à la situation d'équilibre chimique. Cette étape permettra de déterminer les phénomènes prédominants dans le cas de conditions viciées, mais également de générer une base de données de solutions de flammelettes utilisable dans les modèles de combustion turbulente à chimie tabulée du code CALI3S-Isis. Dans un second temps, on pourra procéder à lamélioration de lapproche SLFM.

Dune part, on prendra en compte de leffet des pertes radiatives sur lévolution des scalaires réactifs turbulents. Le couplage combustion-rayonnement sera alors décrit à l'échelle des grandes structures en se basant sur les solutions de flammelettes intégrant les effets locaux des pertes radiatives. Dautre part, on introduira une variable de progrès afin de prendre en compte les effets de combustion incomplète [4]. Les modèles ainsi développés seront validés sur des cas académiques issus de la base de données MaCFP dédiée aux codes incendie, et sur des cas expérimentaux étudiés dans le dispositif NYX de lIRSN dans le cadre du projet OCDE FAIR.

La première année de thèse sera dédiée à la simulation de flammelettes avec le code CANTERA en tant quutilisateur, et à leur analyse physique. Le doctorant prendra également en main CALIF3S-Isis, en tant quutilisateur et développeur. Elle se déroulera principalement au sein du LIE, avec des déplacements prévus à lInstitut P.
En deuxième année, lanalyse de la combustion en atmosphère viciée à léchelle des flammelettes se poursuivra. En fonction des phénomènes physiques à prendre en compte dans le modèle CFD, les développements devront être faits dans CALIF3S-Isis, incluant leur vérification.
Enfin, la troisième année sera consacrée à la simulation des cas de validation. Les deuxième et troisième années se dérouleront majoritairement à lInstitut P, afin que le candidat bénéficie du soutien scientifique du directeur de thèse dans son analyse physique des écoulements simulés.

Publications

[1] Boyer, G et al. . Large-eddy simulation of a full-scale glove box fire. Fire Safety Journal, , .

[2] Wen, J.X. . Fire modelling : The success, the challenges, and the dilemma from a modellers perspective. Fire Safety Journal, , .

[3] Peters, N. . Turbulent combustion. Cambridge University Press.

[4] Pierce, C.D.., & Moin, P. . Progress-variable approach for large-eddy simulation of non-premixed turbulent combustion. Journal of Fluid Mechanics, , 7297.

Profil recherché

Ecole dingénieur et/ou M2R en mathématiques appliquées, aérodynamique ou énergétique et transferts

Télétravail

Régulier

Informations complémentaires

Directeur de thèse : Arnaud Mura (), P'
Encadrant IRSN : Germain Boyer ()
Encadrant P' : Franck Richard ()
Lieu de la thèse : 1ere année : IRSN, Cadarache ; 2e et 3e années: Institut P', Poitiers
Des déplacements entre les deux sites sont à prévoir

Localisation du poste

Localisation du poste

Europe, France, Provence-Cote d'Azur