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14 Janvier 2019

Etude des effets thermiques liés à la cavitation dans l'azote liquide

Description

Cette étude postdoctorale s’inscrit dans le cadre général de l’étude des effets thermodynamiques caractéristiques du phénomène de cavitation dans les inducteurs de turbomachines spatiales. Il s’agit de caractériser les variations de températures associées aux changements de phases dans les zones de cavitation et notamment, le refroidissement lié à la vaporisation des ergols, qui tend à retarder la poursuite de la cavitation et joue un rôle modérateur. L’objectif de cette activité est de comprendre et quantifier cet effet, dans le but de développer et de valider un modèle physique permettant de l’intégrer aux simulations numériques des écoulements cavitants dans les pompes. L’enjeu final pour le secteur spatial est sa capacité à intégrer correctement ce phénomène dans le processus de dimensionnement des étages d’aspiration des turbopompes.

L’objectif pour ce contrat postdoctoral est de mesurer l’évolution de la température dans et autour de bulles de cavitation dans un fluide cryogénique afin de mieux comprendre les effets thermiques liés aux changements de phase dans ces fluides.

Une expérience a été construite aux Arts et Métiers centre de Lille permettant de générer des bulles de cavitation dans de l’azote liquide à une température d’environ 77K. Un des buts de ce postdoc est de contrôler la localisation de la génération des bulles de cavitation afin de faciliter leur étude. Les températures seront mesurées finement dans et autour des bulles afin de mesurer la dynamique thermique et la comparer avec des modèles physiques pour comprendre et modéliser au mieux ces effets thermiques qui sont négligeables dans les fluides classiques mais importants pour ces fluides cryogéniques. Pour cela, l’usage des microthermocouples dans cet environnement cryogénique sera développé afin d’obtenir des mesures rapides et non intrusives permettant plusieurs prises de température à l’intérieur et proche de la bulle sans perturber sa dynamique. L’étude phénoménologique incluera la création de réseaux de bulles pour étudier l’effet sur la structure des bulles et la dynamique thermique de la présence d’autres bulles avoisinantes.

Profil

Docteur en Mécanique des Fluides ayant travaillé sur un ou plusieurs projets expérimentaux. Des connaissances en cryogénie et thermique seront très appréciées.

Description de la structure
Laboratoire d'accueil : LMFL
Directeur(rice) de thèse/recherche : FUZIER sylvie
E-mail du directeur(rice) de thèse/recherche : sylvie.fuzier@ensam.eu
Responsable Cnes de l'offre : LE MARTELOT Sébastien

Pour postuler à cette offre, nous vous invitons à vous rapprocher du responsable scientifique mentionné sur cette fiche et ensuite Répondre à l’offre pour le 1er avril 2019.

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