Post-doctorante/post-doctorant intensification du mélange en fluides et écoulements complexes et applications à l’intensification des bioprocédés – approches numériques et expérimentales en cdd 17 mois à imt nord europe

Missions :

La maîtrise de l’intensification des procédés via l’optimisation des transferts de chaleur et de masse, ainsi que du mélange, représente un défi majeur, car :

· L’agitation du milieu est à la fois nécessaire au mélange, mais peut également endommager les micro-organismes à fort taux de cisaillement, ce qui dégrade le rendement et la qualité de production [1]

Il est donc nécessaire de développer des stratégies permettant d’assurer un mélange efficace avec un cisaillement imposé limité, et capables de s’adapter à la rhéologie des fluides complexes. Ce post-doctorat s’inscrit dans deux projets de recherche complémentaires visant à comprendre et exploiter de nouvelles stratégies hydrodynamiques pour l’intensification des bioprocédés :

· Le projet IFrOG explore l’utilisation de la turbulence générée par grilles oscillantes – un dispositif couramment utilisé pour l’étude de la turbulence à faible cisaillement moyen et de son interaction avec d’autres phénomènes physiques [2], [3], [4] – comme outil de mélange dans les fluides complexes. Cette approche offre des conditions d’agitation efficaces et à faible cisaillement imposé, adaptées aux organismes sensibles au cisaillement. Dans ce cadre, une précédente étude expérimentale et numérique approfondie des propriétés de la turbulence et de ses mécanismes de génération a déjà été réalisée dans des fluides newtoniens [5], et reste à transposer aux cas non newtoniens.

· Le projet BioACE, quant à lui, étudie les instabilités de Poiseuille–Rayleigh–Bénard–Marangoni [6] pour ouvrir de nouvelles voies de fonctionnement continu des bioréacteurs à haute densité cellulaire.

Ensemble, ces projets proposent une approche où la rhéologie, les techniques expérimentales avancées, et les méthodes numériques sont mobilisées pour comprendre et optimiser le mélange, les transferts, et in fine, la production de produit à haute valeur ajoutée dans des milieux biologiques complexes.

[1] C. Wang et C. Q. Lan, « Effects of shear stress on microalgae – A review », Biotechnol. Adv., vol. 36, p. 986‑1002, 2018, doi: .1016/j..

[2] T. Lacassagne, M. EL Hajem, J.-Y. Champagne, et S. Simoëns, « Turbulent mass transfer near gas-liquid interfaces in water and shear-thinning dilute polymer solution », Int. J. Heat Mass Transf., vol. 194, p. 122975, sept. 2022, doi: 10.1016/j..

[3] R. N. Arnott, M. Cherif, L. D. Bryant, et D. J. Wain, « Artificially generated turbulence: a review of phycological nanocosm, microcosm, and mesocosm experiments », Hydrobiologia, janv. 2021, doi: 10.1007/s10750-020-04487-5.

[4] L. San, T. Long, et C. C. K. Liu, « Algal Bioproductivity in Turbulent Water: An Experimental Study », Water, vol. 9, no 5, p. 304, avr. 2017, doi: 10.3390/w9050304.

[5] V. Musy, A.-L. Hantson, D. Thomas, J.-C. Baudez, et T. Lacassagne, « Experimental characterization of the flow and turbulence generated by fractal oscillating grids », Phys. Fluids, vol. 36, no 10, p. 105162, oct. 2024, doi: 10.1063/5.0228992.

[6] L. Bammou, S. Blancher, Y. Le Guer, K. El Omari, et B. Benhamou, « Linear stability analysis of Poiseuille–Bénard–Marangoni flow in a horizontal infinite liquid film », Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 54, p. 126‑131, mai 2014, doi: 10.1016/j..

Profil de la candidate/du candidat : (Prérequis/ Diplôme)

Doctorat depuis moins de 3 ans (date de soutenance faisant foi) en mécanique des fluides, génie des procédés, matière molle ou apparenté.

Savoir-être

Esprit analytique

Organisation

Communication

Savoir faire

Obligatoire :

Simulations haute-fidélité et/ou expériences locales pour la mécanique des fluides

Programmation et traitement de données

Maitrise de l’anglais écrit et oral

Souhaité :

Traitement d’image

Caractérisation rhéologique et physico-chimique des fluides

Conception mécanique et CAO

Maitrise du français écrit et oral

Obligatoire :

Dynamique des fluides

Connaissances

Souhaité :

Rhéologie, matière molle

Méthodes optiques pour la mécanique des fluides

Optionnel :

Génie des bioprocédés

Conditions :

Le poste est à pourvoir à compter du 01/02/2026 pour une durée de 17 mois (contrat CDD).

Renseignements et modalités de dépôt de candidature :

1. Pour tout renseignement sur le poste, merci de vous adresser à Tom LACASSAGNE, Enseignant-Chercheur,, +33 3 27 71 23 90

2. Pour tout renseignement administratif, merci de vous adresser à la Direction des Ressources Humaines :

3. Cet emploi est proposé en mobilité pour un fonctionnaire ou bien sous forme de contractuel de droit public.

4. Par ailleurs, le poste peut être aménagé pour une personne en situation de handicap.

Date limite de candidature : 31/10/2025