Ingénieur-e en génie des procédés

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli-e au sein de l’unité de recherche FRISE « Génie des procédés Frigorifiques pour la Sécurité alimentaire et l’Environnement » de l’INRAE (www.inrae.fr) localisée sur le site d'Antony (92).

L'unité de recherche FRISE, composée de 25 permanents (dont 19 ingénieurs et chercheurs et 6 personnels d’appui), d’une dizaine de doctorants/post-doctorants, développe des activités de recherche finalisée dans le domaine du froid. Ces activités portent d'une part sur l'étude des écoulements et des transferts de chaleur et de matière dans les procédés frigorifiques pour la conservation des aliments (équipe Metfri), et d'autre part sur la thermique et l'énergétique des systèmes frigorifiques pour réduire leur impact environnemental (équipe Enerfri).
Partenariat : Ce travail sera réalisé dans le cadre d’une d’un projet national de recherche mené en étroite collaboration avec le Centre National Interprofessionnel de l'Economie Laitière (CNIEL).
Contexte

Certains produits alimentaires continuent à avoir une activité biologique après leur fabrication et donc durant tout le processus de transport et d’entreposage. C’est le cas des fromages dans lesquels la présence de ferments induit une activité respiratoire associée à un important dégagement de chaleur. La maîtrise des températures de ces denrées tout au long de la chaîne du froid devient ainsi très problématique et a été identifiée comme un enjeu industriel majeur afin de préserver toutes leurs qualités gustatives et sanitaires.

Pour caractériser les écoulements d’air, les niveaux de température et les cinétiques de refroidissement au sein de la palette, des expérimentations ont été effectuées au sein d’une chambre froide, à vitesse et température maitrisées, sur une maquette représentant une palette homogène composée de neuf niveaux dans laquelle les produits ont été remplacés par des blocs de plâtre munis de résistances chauffantes afin de simuler le flux de chaleur dégagé par le produit. Les différents niveaux de la palette ont été instrumentés par des thermocouples. Les vitesses d’air ont été mesurées par un vélocimètre laser à effet Doppler (LDV) à l’intérieur de la palette et par un anémomètre à fil chaud dans les orifices.

Dans la partie numérique, une nouvelle approche de modélisation CFD (RANS) 3D appelée hybride, permettant de combiner la modélisation explicite des colis de produits incluant la position et les dimensions des orifices de ventilation et la modélisation du chargement des colis par un milieu poreux, a été développée sous Ansys-Fluent. Ce modèle a été validé en comparaison aux résultats expérimentaux, aérauliques et thermiques sur un sel niveau de palette. Les simulations ont été effectuées en régime permanent pour deux vitesses d'air au soufflage 0,31 et 0,73 m s-1 et trois flux de chaleur générés de 0,05 W, 0,15 W et 0,3 W par unité de produit (250 g). L'approche hybride montre une bonne précision tout en réduisant la taille du maillage et le temps de calcul par rapport à l'approche CFD directe.

Sujet

Le sujet d’étude vise à élaborer un modèle CFD 3D, en approche hybride, sous Ansys-Fluent pour toute la palette en régime stationnaire et non stationnaire. Ce modèle prendra en considération les caractéristiques des orifices de ventilation des parois verticales des colis mais aussi de celles des fonds des colis. Cela permet de simuler les écoulements générés par convection forcée et par convection naturelle ainsi que la complexité de leurs interactions au sein de la palette. L’objectif finalisé est de pouvoir simuler numériquement la réponse thermique d’une palette entière avec un temps raisonnable n’excédant pas une semaine de calcul sur un PC de calcul.

Vous serez plus particulièrement en charge de :
- Elaborer un modèle numérique en approche hybride pour toute la palette en régime stationnaire et non stationnaire
- Assurer une double validation du modèle numérique par des comparaisons avec les données expérimentales obtenues en cellule d’essais et avec un modèle simplifié zonal existant développé sous Python.
- Initier la rédaction d’un article scientifique en anglais pour publication dans un journal comité de lecture

Formations et compétences recherchées

Doctorat/Ingénieur grandes écoles

LE PROFIL QUE NOUS RECHERCHONS

Formation recommandée : Thèse en génie des procédés Mécanique des fluides, thermique ou Génie des Procédés

Connaissances souhaitées : Des connaissances en génie des procédés, turbulence, mécanique des fluides et thermiques

Expérience appréciée : Goût pour la modélisation avec les codes CFD, connaissance du code Ansys-Fluent et validation expérimentale.

Aptitudes recherchées : Autonomie, rigueur, rédaction en Anglais

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :
- jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.
-Remboursement partiel du titre abonnement transport entre le domicile et le lieu professionnel

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation

Les personnes accueillies à INRAE, établissement public de recherche, sont soumises aux dispositions du Code de la fonction publique notamment en ce qui concerne l’obligation de neutralité et le respect du principe de laïcité. A ce titre, dans l’exercice de leurs fonctions, qu’elles soient ou non au contact du public, elles ne doivent pas manifester leurs convictions, par leur comportement ou leur tenue, qu’elles soient religieuses, philosophiques ou politiques. > En savoir plus : site fonction publique.gouv.fr