Thèse en Energétique Et Procédés

Team for the Planet est une entreprise à but non lucratif qui rassemble de l’argent pour détecter et déployer 100 innovations mondiales contre les gaz à effet de serre. Team c'est 110 000 actionnaires et des milliers de projets. Cette start-up est une étoile backée par team for the planet. Team for the planet offre des perspectives et des challenges engagés réellement excitants, dans un cadre en transformation permanent.Leviathan Dynamics est une jeune start-up française Deeptech / Cleantech créée fin 2016, basée à La Courneuve. Spécialisée dans la transition écologique et experte en Compression Mécanique de Vapeur (CMV), son ambition est de contribuer concrètement et efficacement à la réduction des gaz à effets de serre (notamment les hydrofluorocarbures). Son activité consiste à concevoir, fabriquer et commercialiser des machines industrielles innovantes, avec un rendement élevé, un coût de maintenance réduit et respectueuses de l'environnement. Concrètement, l’entreprise développe des compresseurs centrifuges avec de la vapeur sous vide et à très grande vitesse. **"Développement d’un compresseur très haute vitesse avec refroidissement diphasique intégré pour des cycles de réfrigération et pompes à chaleur fonctionnant à l’eau"** **Contexte et enjeux** La décarbonation du secteur du bâtiment est un levier central pour l’atteinte des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre de la France. Par ailleurs, l’augmentation globale de la température ainsi que les épisodes caniculaires de plus en plus fréquents auront pour conséquence l’utilisation croissante de la climatisation. Dans ce contexte le remplacement de systèmes de chauffage et de climatisation existants par des pompes à chaleur réversibles est une solution de choix. D’autre part, la règlementation F-gaz exige le retrait progressif des gaz HFC et la question des fluides de remplacement futurs se pose dans le secteur des climatiseurs et des pompes à chaleur. Dans ce contexte les fluides de travail naturels présentent un fort potentiel de développement. L’eau présente de nombreux avantages par rapport à d’autres réfrigérants tels qu’un impact environnemental inexistant, l’absence de contraintes réglementaires la concernant et des bonnes performances énergétiques. Leviathan Dynamics développe des systèmes de climatisation utilisant l’eau comme fluide de travail ; en particulier la société est spécialisée dans les compresseurs haute-vitesse. Cependant la conception de compresseurs à eau fonctionnant à des taux de compression élevés présente de nombreux enjeux. L’un d’entre eux est la maitrise de l’élévation de température du gaz au sein du compresseur. L’autre enjeux majeur est le design et l’architecture des roues. Dans ce contexte la thèse à vise à étudier des systèmes de refroidissement diphasiques internes. **Objectifs scientifiques** Un des objectifs est d’établir un modèle de mécanique des fluides numérique (CFD) du compresseur intégrant le refroidissement diphasique. La difficulté vient du couplage des phénomènes de transfert thermique et de masse qui s’opèrent proche d’un écoulement haute vitesse dans un milieu confiné. Par ailleurs, l’effet de l’augmentation de débit dans la forme de l’écoulement interne doit être étudié afin de garantir l’adaptation optimale des rotors et des stators. Au-delà de la maitrise des phénomènes physiques complexes évoqués, le but est de définir la meilleure architecture de machine tournante et de système de refroidissement. Il faudra aussi étudier la régulation de ce dernier. **Approche - Méthodes** D’abord, une étude bibliographique sera faite sur les modèles numériques de refroidissement évaporatif, des méthodes de modélisation de machines tournantes et des techniques de refroidissement internes. Puis, la modélisation CFD du compresseur sans refroidissement sera mise en place afin de faire les choix de modélisation permettant de reproduire au mieux les données expérimentales de Leviathan Dynamics. Ensuite, le modèle du système de refroidissement diphasique et ses variantes devront être développés. En premier un modèle 1D puis un modèle intégré au code CFD. Ceci permettra de mettre en place la meilleure méthode de refroidissement interne. Il est prévu de comparer les résultats de simulation à des résultats expérimentaux afin de les valider. **Résultats attendus** Les résultats attendus sont le développement d’une méthode de modélisation de compresseur à refroidissement diphasique interne, le design du compresseur refroidi, la définition des paramètres de design les plus importants du système de refroidissement et le développement d’une méthode de contrôle du refroidissement. Votre profil: De formation ingénieure ou master recherche en mécanique des fluides ou en énergétique, vous ête