Doctorat en Mécanique des Fluides et Numérique pour le Stockage Thermochimique de la Chaleur – CDD 36 mois Centre SPIN – Mines Saint-Etienne

ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL :

L’Institut Mines-Télécom est le premier groupement public de grandes écoles d’ingénierie et de gestion en France. Constitué de huit Grandes Écoles publiques et de deux écoles supérieures subsidiaires, l’Institut Mines-Télécom anime et développe un riche écosystème d’écoles partenaires, partenaires économiques, académiques et institutionnels, acteurs clés de l’éducation, de la recherche et du développement économique.

Mines Saint-Étienne, école doctorale de l’ Institut Mines-Télécom , est chargée de l’enseignement, de la recherche, de l’innovation, du transfert industriel et de la diffusion de la culture scientifique. Avec 2 500 étudiants, 500 personnels et un budget de 50 M€, elle dispose de 3 campus dédiés à l’industrie du futur, à la santé et au bien-être, à la souveraineté numérique et à la microélectronique. Elle est classée parmi les 10 meilleures écoles d’ingénieurs de France et parmi les 500 meilleures universités mondiales.

La stratégie 2023-2027 de Mines Saint-Etienne s’inscrit dans celle de l’Institut Mines Telecom . Il vise à :

• Accompagner les transitions écologiques, numériques et générationnelles et sensibiliser les acteurs,
• Soutenir la souveraineté nationale et européenne en matière de microélectronique et de numérique.

DESCRIPTION DE L’EMPLOI :

Le poste à pourvoir est celui d’un doctorant très motivé et compétent pour contribuer à un projet de recherche appliquée au Centre SPIN. L’objectif primordial est de développer des modèles physico-chimiques prédictifs fiables de fours rotatifs électriques et solaires pour le stockage d’énergie.

Le Centre SPIN (« Sciences des Processus Industriels et Naturels ») est un centre de recherche, d’enseignement et de transfert technologique reconnu pour son expertise en Génie des Procédés appliqué aux milieux granulaires, au service de l’innovation pour les entreprises industrielles confrontées à la transition numérique et environnementale. Il aborde des défis complexes liés à la durabilité et à l’efficacité énergétique des composants et installations industriels, tout en explorant différentes étapes, du grain à l’usine. L’étude des technologies des poudres pour contribuer à la fois à la décarbonation de l’industrie et à la lutte contre le réchauffement climatique est devenue l’une des principales activités du centre SPIN.

Le candidat retenu contribuera au projet MULTITHERMO, une initiative de pointe axée sur l’avancement des technologies d’énergie solaire concentrée (CSP), financée par l’Agence nationale de la recherche (ANR). Le stockage thermochimique de la chaleur, un aspect essentiel de ce projet, consiste à stocker l’énergie thermique par le biais de réactions solide-gaz endothermiques et exothermiques. Les fours rotatifs utilisant des poudres apparaissent comme des acteurs clés dans cette entreprise en raison de leur potentiel de stockage efficace de l’énergie. Le stockage thermochimique de la chaleur consiste à stocker de l’énergie thermique par une réaction endothermique qui peut ensuite être réutilisée à un autre moment grâce à la réaction exothermique inverse. Les réactions gaz-solide, en particulier celles dans les fours rotatifs impliquant la transformation chimique de poudres, sont particulièrement intéressantes en raison de leur densité de stockage d’énergie beaucoup plus élevée, de leur durée de stockage illimitée sous forme de liaisons chimiques sans pertes de chaleur et de leur séparation simple des produits. Malgré leur potentiel, une modélisation physico-chimique satisfaisante intégrant de manière exhaustive les interactions complexes entre la physique des fluides, l’écoulement granulaire, les transferts de chaleur et la cinétique chimique au sein des fours rotatifs n’a jamais été réalisée avec succès jusqu’à présent. Le candidat retenu contribuera à combler cette lacune critique, ouvrant la voie à des progrès dans les solutions énergétiques durables.

Tâches et activités du poste : votre travail impliquera :

1. Modélisation et simulation du tambour rotatif :
   • Développer et mettre en œuvre un modèle CFD-DEM complet pour l’écoulement granulaire dans un tambour rotatif impliquant des poudres thermochimiquement intéressantes à basse température en l’absence de réaction chimique.
   • Validez les simulations à l’aide de résultats expérimentaux menés par d’autres chez SPIN.
2. Modélisation et simulation de four rotatif électrique (ERK) :
   • Étendez le modèle validé pour simuler l’écoulement granulaire dans un ERK avec des réactions de stockage thermochimiques en cours en ajoutant un module cinétique chimique.
   • Comparez les simulations avec les expériences menées au SPIN.
3. Extension au four rotatif solaire (SRK) :
   • Étendre les résultats des simulations ERK pour modéliser l’écoulement granulaire dans un four solaire rotatif développé chez PROMES, partenaire de recherche du LGF dans le projet MULTITHERMO.

Le poste est basé sur le campus de Saint-Étienne. La participation aux activités opérées par les campus de Saint-Étienne et les collaborations internationales sont encouragées.

Pré-requis du poste

PROFIL :

Diplôme requis : Master dans un domaine pertinent (mécanique des fluides, modélisation numérique,…)

Compétences, connaissances et expérience essentielles :

• Solide expérience en mécanique des fluides et en numérique

Compétences, connaissances et expérience souhaitables :

• La connaissance de la cinétique chimique serait un atout
• Une connaissance de base du français serait un grand atout pour les communications avec les techniciens

Capacités et compétences:

• Aptitude démontrée à la recherche
• Excellentes aptitudes de communication

POURQUOI NOUS REJOINDRE :

L’Institut Mines-Télécom se caractérise par :

https://www.youtube.com/watch?v=m39m6hdNC48

• Un environnement scientifique d’excellence,
• Un groupe avec des entités partout en France.

Mines Saint-Etienne se distingue par :

• Un environnement de travail privilégié avec un taux d’encadrement des étudiants élevé et un taux d’environnement élevé (fonctions support et back-up),
• Des ressources expérimentales et numériques de premier ordre,
• Une activité importante de recherche sous contrat (11 M€/an de contrats de Recherche et Innovation), principalement avec des partenaires industriels,
• 25% d’étudiants internationaux, Membre du réseau TIME et de l’Université Européenne EULIST,
• Un centre de culture scientifique, technique et industrielle – La Rotonde – unique en France, et qui a un impact sociétal majeur (> 50 000 visiteurs par an),
• Lieu de travail agréable, facilement accessible en transports en commun et proche des autoroutes,
• Frais de transports en commun remboursés à hauteur de 75% (sous conditions),
• Forfait mobilité durable,
• Comité du personnel qui subventionne des événements et activités sportives, de loisirs, culturelles et sociales,
• La possibilité de télétravail partiel,

INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES :

Conditions de recrutement :

• Contrat à durée déterminée d’une durée de 36 mois,
• Date de début souhaitée : 1er octobre 2024,
• La rémunération sera fixée en fonction du profil du candidat, en fonction des règles définies par le cadre de gestion de l’Institut Mines Télécom ,
• À temps plein,
• Poste basé à Saint-Étienne

Le poste est ouvert à tous, avec des aménagements disponibles sur demande pour les candidats en situation de handicap.

Le poste est ouvert aux fonctionnaires et/ou au grand public.

Comment s’inscrire:

Les candidatures (CV, lettre de motivation, lettre de recommandation le cas échéant) doivent être déposées sur la plateforme RECRUITEE au plus tard le 12 mars 2024 :

https://institutminestelecom.recruitee.com/o/phd-position-in-fluid-mechanics-and-numerics-for-thermochemical-heat-storage-36-month-fixed-term-contract-centre-spin-mines- saint-etienne-2

Les candidats sélectionnés sur dossier seront interviewés par visioconférence.

Dans le cadre de sa politique d’Égalité, de Diversité et d’Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur engagé en faveur d’un traitement équitable de tous les candidats.

Pour plus d’informations:

Pour plus d’informations sur le poste, veuillez contacter :

Loïc Favergeon, chercheur au centre SPIN, encadrant du doctorant

Tél : +33 (0)4 77 42 02 93

Email : favergeon@emse.fr

Pour toutes informations administratives, veuillez contacter :

Charlotte Mogier– Administratrice RH

Tél + 33 (0)4 77 42 01 18

Email : charlotte.mogier@emse.fr

Liens utiles :

https://www.mines-stetienne.fr/

https://www.imt.fr/

https://www.youtube.com/watch?v=QUEuC5iQiN0

Protection de vos données :

https://www.mines-stetienne.fr/wp-content/uploads/2018/12/Informations-des-candidats-sur-les-traitements-de-donn%C3%A9es-personnelles.pdf