L’objectif du projet ARPEGE est de développer un modèle 3D CFD permettant de reproduire fidèlement les transferts massiques et thermiques intervenant dans les technologies d’épuration, de reproduire leur fonctionnement dynamique afin d’optimiser leurs performances. Dans un premier temps, le procédé cible sera les sécheurs d’air PSA ou TSA, qui sont des technologies éprouvées et maitrisées par le partenaire industriel qui souhaite les adapter dans la chaine H2. Les matériaux adsorbants sont ceux permettant la capture et la séparation de la vapeur d’eau (H2O). Le développement de ces modèles s’appuiera sur des résultats expérimentaux réalisés en parallèle au travail postdoctoral. Le travail consistera ensuite à optimiser les propriétés effectives du lit adsorbant du sécheur, permettant d’envisager à courts termes des modifications internes de la géométrie du lit fixe. Enfin, la dernière partie du travail numérique consistera à appliquer ces modèles à un procédé de purification d’hydrogène dont les données d’entrée seront en partie issues de la littérature. Des simulations permettront de quantifier les gains que l’on pourrait obtenir en termes de productivité, taux de récupération, pureté et consommation énergétique.
Résumé des tâches principales à réaliser par le/la candidat(e) postdoctorant(e):
Tâche 1: Développement et validation d’un modèle numérique 3D CFD
Tâche 2: Optimisation des propriétés thermiques effectives du milieu poreux adsorbants
Tâche 3: Transposition à une configuration d’épuration d’hydrogène.
Tâche 4: Rédaction d’une publication scientifique
Activités:
-Étude bibliographique sur l’intensification des transferts massiques et thermiques en milieu poreux multi-composants gaz/solides et la modélisation de leurs propriétés effectives.
-Mettre en œuvre des simulations numériques CFD dans le but de modéliser les cycles des épurateurs du partenaire industriel en adaptant les modèles d’un code CFD existant.
-Valider ces modèles à partir de résultats expérimentaux.
-Optimiser par simulation numérique CFD l’unité de séparation à l’aide d’une technique d’intensification.
-Contribuer à l’encadrement de stagiaires réalisant les mesures expérimentales.
-Rédiger une/des publication(s).
-Assurer des communications orales lors de congrès.
-Effectuer la synthèse, la présentation et la rédaction de rapports d’avancement (anglais, français)
-Participer aux différentes réunions avec les partenaires du projet, notamment en présentant les résultats du projet.
-Participer aux activités d’enseignement du domaine Energie et Environnement, si le/la candidat(e) le souhaite.
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