Stage bac+5 etude expérimentale de l'évaporation d'un fluide pour application caloduc h/f

Missions :

Au sein du Laboratoire des Composants et Systèmes Thermique du CEA-LITEN à Grenoble, le stage a pour objet l’étude expérimentale de l’évaporation d’un fluide pour une application de caloduc innovant.
Le CEA est investi avec un de ses partenaires industriels dans le développement d’une nouvelle technologie de management thermique par caloduc, appliquée à des systèmes de satellites de télécommunication. Un caloduc (heat pipe) est un dispositif permettant un transfert thermique entre une source chaude et une source froide, via le changement de phase d’un fluide pur. La résistance thermique d’un tel système est très faible. Ces dispositifs se retrouvent dans une multitude de domaines d’applications techniques (spatial, microélectronique, énergie…).
L’une des limites d’opération des caloducs est causée par l’ébullition du fluide à l’évaporateur, qui peut perturber le fonctionnement du moteur capillaire. Pour les caloducs spatiaux, qui mettent généralement en œuvre le couple Aluminium / ammoniac, la limite d’ébullition devient rédhibitoire à partir de 80°C. Une des pistes investiguées par le CEA consiste à intégrer un média poreux pour repousser ou réduire l’apparition de cette limite.
Le sujet de stage porte sur l’étude des phénomènes d’évaporation dans une configuration dite « à ménisque inversé » faisant intervenir un média poreux, et plus précisément sur la partie expérimentale d’un travail de doctorat déjà en cours.
La première phase du stage consistera à prendre en main le sujet et sa problématique, bien comprendre et intégrer les aspects théoriques, la stratégie de caractérisation expérimentale et le banc de tests existant, notamment :
- les phénomènes diphasiques dans des configurations d’évaporation dites en ménisque inversé,
- le fonctionnement du banc de tests.
La deuxième partie du stage, consistera à épauler le doctorat en cours pour la réalisation d’une campagne d’essai. Les résultats expérimentaux seront compilés et analysés afin de déterminer les coefficients d’échanges et les limites de fonctionnement du dispositif suivant sa configuration. Des outils de visualisation seront mis en œuvre. Enfin, les résultats seront à confronter avec les modèles numériques existants, et les données de la littérature.
Pour mener à bien ces travaux, le ou la stagiaire devra faire preuve de méthode, de rigueur, d’autonomie et être force de proposition. Il ou elle devra également présenter de bonnes connaissances en génie thermique et mécanique des fluides. Des connaissances en écoulements et phénomènes diphasiques seront considérées avantageusement. Des connaissances de base ingénieur en informatique sont nécessaires. La pratique de Python serait également appréciée. Une appétence pour le travail expérimental est attendue.
Le lancement d’une thèse sur un sujet connexe à celui-ci à l’automne 2026 est envisagé.