Doctorant H/F en procédés solaires en lit fluidisé à haute température

     
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WorkplacePerpignan, Languedoc-Roussillon, France
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Doctorant H/F en procédés solaires en lit fluidisé à haute température

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Informations générales

Référence : UPR8521-GILFLA-009
Lieu de travail : FONT ROMEU ODEILLO VIA
Date de publication : vendredi 8 novembre 2019
Nom du responsable scientifique : Françoise Bataille
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 ¤ brut mensuel

Description du sujet de thèse

La thèse proposée s’intègre dans un programme de recherche sur les récepteurs solaires tubulaires à lit fluidisé développé depuis 2011 au laboratoire PROMES.
Le travail sera organisé en trois grandes parties consacrées respectivement à (1) l’étude des écoulements fluidisés solide-gaz en écoulement ascendant avec une maquette froide (expérimentation et simulation) ; (2) le développement d’une expérimentation solaire destinée à la mesure des transferts thermiques entre un tube chauffé par le rayonnement solaire concentré et un lit fluidisé de particules; (3) la modélisation d’un récepteur solaire à l’échelle commerciale permettant d’atteindre des efficacités thermiques de 85% et plus.

(1) Etude des écoulements fluidisés solide-gaz en écoulement ascendant Une maquette froide (T ambiante) est opérationnelle au laboratoire, elle permet la visualisation des écoulements solide-gaz fluidisés ascendants, la mesure des pertes de charge moyennes totale et locales, et des fluctuations temporelles de ces pressions. Les premières sont liées à la fraction volumique moyenne de solide et les dernières à la structure de l’écoulement. Ces données seront utilisées pour étudier l’évolution de la structure de l’écoulement en fonction de la hauteur des tubes (3 m). Ces mesures seront complétées par des simulations avec le code Neptune-CFD.

(2) Développement d’une expérimentation solaire destinée à la mesure des transferts thermiques Il s’agit de compléter des mesures déjà réalisées dans des conditions similaires mais avec un dispositif mieux instrumenté. L’objectif est de corréler ces mesures à l’évolution de la structure de l’écoulement avec la température. L’analyse des résultats expérimentaux s’appuiera également sur des simulations numériques.

(3) Modélisation d’un récepteur à l’échelle commerciale : Les premières estimations montrent qu’un récepteur d’une puissance proche de 50 MWth est réalisable. Sur cette base, l’objectif est de développer un modèle de récepteur dont la géométrie pourra varier permettant ainsi d’atteindre des rendements de l’ordre de 85% et plus, sachant qu’il opérera à une température de paroi de 900°C environ.

Contexte de travail

Le laboratoire PROMES du CNRS est bilocalisé à Font Romeu et Perpignan. La personne recrutée travaillera à Font Romeu, site du Four solaire. Le laboratoire comprend environ 150 personnes dont une cinquantaine de doctorants et post-doctorants. PROMES développe des recherches sur la conversion de l’énergie solaire, en particulier le solaire à concentration. Dans ce domaine, les actions de recherche concernent la conversion thermodynamique de l’énergie solaire, la thermochimie solaire et les matériaux à haute température. Le laboratoire est la plateforme nationale de recherche (infrastructure de recherche) sur le solaire à concentration. Le sujet de thèse fait suite à des travaux engagés par PROMES depuis 2011 sur des récepteurs solaires à lit fluidisé innovants.
La thèse développée dans le cadre du Labex SOLSTICE est lié à un projet de recherche européen H2020 mené par l’équipe TRECS du laboratoire et à un projet de recherche international sur les récepteurs solaires à particules piloté par Sandia National Laboratories (USA). Le doctorant sera encadré par Françoise Bataille (PR), Samuel Mer (MCF) et Gilles Flamant (DR).

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