Doctorant (h/f) dtn leidenforce: réaction dans un film de leidenfrost.

Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant (H/F) DTN Leidenforce: réaction dans un film de Leidenfrost.
Référence : UMR5306-ANNBIA-012
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VILLEURBANNE
Date de publication : vendredi 28 mars 2025
Type de contrat : CDD Doctorant
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2025
Quotité de travail : Complet
Rémunération : 3050 euros bruts mensuels
Section(s) CN : 10 - Milieux fluides et réactifs : transports, transferts, procédés de transformation

Description du sujet de thèse

Lorsqu'une surface chaude est mise en contact avec un liquide, si la température est suffisamment élevée, un état de Leidenfrost peut être atteint. Dans ce cas, un mince film de vapeur s'intercale entre le liquide et le substrat, isolant le liquide physiquement, mécaniquement et thermiquement, empêchant ainsi l'ébullition et le refroidissement du solide. Cet effet est observé dans de nombreux secteurs industriels, tels que la production d'énergie, la métallurgie ou l'aéronautique. C'est le sujet principal du projet européen DTN Leidenforce.
Nous étudions cet effet dans une situation particulière, avec un fil micrométrique cylindrique chauffé dans un bain liquide à température ambiante. Lorsque la puissance thermique fournie au fil est suffisamment importante, la transition de Leidenfrost se produit, se manifestant par une forte augmentation de la température du fil.
L'objectif de la thèse est d'abord de caractériser cette transition dans cette géométrie complexe. Une différence de potentiel sera ensuite appliquée entre le fil et le liquide. Grâce au faible rayon de courbure du fil, des effets de pointe sont induits, augmentant considérablement le champ thermique et électrique au sein du film de Leidenfrost. Nous étudierons comment ce champ électrique modifie les propriétés des films (épaisseur, stabilité) et si des réactions spécifiques peuvent être induites (plasma, réactions chimiques…).

Projet secondaire : Lors d'un traitement métallurgique spécifique, un dispositif est placé dans un bain, chauffé au-dessus de la température de Leidenfrost et soumis à une haute tension. Cette haute tension génère un plasma et des réactions chimiques dans la couche de vapeur. Le maintien de l'état de Leidenfrost dans ces conditions présente des difficultés. La thèse identifiera les paramètres pertinents impliqués.

Contexte de travail

L'étudiant sera inscrit en doctorat à l'Université Lyon 1, comprenant des enseignements scientifiques et transversaux obligatoires. Il sera intégré aux équipes L&I et PNEC de l'Institut Lumière Matière, un institut de physique de l'Université Lyon 1, en France, qui a plus de 300 collaborateurs dont une centaine de doctorants et post-doctorants.
Le continuum entre la recherche fondamentale, la réponse aux grands défis sociétaux et l’innovation est au cœur de la démarche de cette unité. L’ensemble du personnel s’engage pour promouvoir l’excellence et une recherche éthique et responsable.
Ses scientifiques explorent six grands champs thématiques : Matériaux, énergie, photonique, Matière molle, Nanosciences, Optique et dynamique ultrarapide, Théorie et modélisation, Vivant, santé, environnement.

En tant que doctorant du projet DTN, il/elle devra participer à la vie des deux équipes de recherche de l'iLM ainsi que régulièrement aux réunions, formations et écoles doctorales organisées au sein du consortium européen (2 à 3 fois par an). Un séjour de 3 mois au Centre de Recherche Métallurgique de Liège (Belgique) est prévu en deuxième année.

Contraintes et risques

Travail expérimental incluant des effets thermiques et haute tension.