Axes de travail identifiés :
- Etude bibliographique des phénomènes de transfert locaux intervenant dans le transfert et des différents outils de simulation existants.
- Définitions des besoins vis-à-vis des codes de calcul utilisés pour la modélisation des procédés d'extraction.
- Collecte des données expérimentales (Lot1- tâche 1b) et analyse de sensibilité des paramètres. Définition de nouvelles/ meilleures conditions expérimentales à mettre en oeuvre dans le cadre de la tâche 1b du Lot 1.
Activités
La personne recrutée devra principalement :
- Analyser les données expérimentales obtenues
- Analyser les modèles de transfert et transport retenus
- Adapter les codes de simulations développés précédemment (en particulier issus du travail de thèse de Hamza KARIM (soutenu en novembre 2023) à l'optimisation
- Mettre en oeuvre des études de sensibilité et de stratégie expérimentale pour optimiser les outils expérimentaux mis en oeuvre au Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse
Compétences
- Connaissances et compétences en microfluidique
- Connaissances et compétences dans l'analyse et la compréhension des phénomènes de transport, de transferts aux interfaces et réactions chimiques
- Compétences attendues dans les domaine de la simulation numérique, de l'optimisation et de l'utilisation des outils (MATLAB) et méthodes associées.
Contexte de travail
Le projet MIRAGE vise à proposer un ensemble d'outils, plateformes et méthodes micro et milli-fluidiques permettant d'accélérer, intensifier et de rendre plus flexibles la R&D sur les nouveaux procédés de recyclage des futurs combustibles nucléaires usés riches en plutonium tout en minimisant les quantités de matières nucléaires mises en oeuvre.
Le LRGP (Laboratoire Réactions et Génie des Procédés de Nancy) est impliqué dans le projet MIRAGE aux côtés du CEA concernant les aspects de modélisation et de stratégie expérimentale d'un lot dédié à la présélection des systèmes chimiques et à l'acquisition et la modélisation de données d'intérêt cinétiques et hydrodynamiques. La tâche principale incombant au LRGP est la tâche 2.3 en lien fort avec le CEA et le LGC (Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse) (tâches 2.1 et 2.2). Les grandes lignes de cette tâche sont le développement d'outils de simulation dédiés et leur mise en oeuvre pour l'optimisation des conditions opératoires permettant en particulier de découpler les processus (cinétique chimique, limitations au transfert et hydrodynamique).
La modélisation des phénomènes (hydrodynamique, cinétiques chimiques, transferts interfaciaux) et le développement d'outils numériques dédiés de simulation et d'aide à la décision sont des enjeux majeurs du Génie des Procédés en général et du domaine de l'extraction liquide-liquide en particulier. Les objectifs de ces outils sont multiples et complémentaires :
- Analyse de sensibilité de paramètres, dimensionnement et choix des conditions opératoires optimales des systèmes expérimentaux d'acquisition de données. Ces aspects de stratégie expérimentale permettent de réduire drastiquement le nombre d'essais expérimentaux et d'assurer la précision des mesures effectuées.
- Détermination des paramètres caractéristiques des différents processus mesurés et notamment les constantes de transfert de matière intervenant au cours de l'extraction.
- Détermination de la technologie expérimentale optimale.
Ces outils dédiés et flexibles permettant d'identifier et de quantifier l'ensemble des phénomènes locaux, leur développement devra permettre d'alimenter des codes plus génériques développés depuis de nombreuses années (voire le code PAREX) en paramètres caractéristiques, de les valider mais également les cas échéant de les faire évoluer en y ajoutant un certain nombre de processus non pris en compte jusqu'à présent tels que les processus interfaciaux, les limitations au transfert
Les données sur lesquelles s'appuieront ces travaux seront acquises dans le cadre de la thèse Lot1-tâche 1b. Les outils numériques alors mis au point contribueront à mieux définir les expériences à réaliser dans les tâches 1a et 1b du Lot 1.
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
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