Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Création d'un jumeau numérique du procédé de Spray Pyrolyse en Flamme
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Notre capacité à fabriquer des nanoparticules (NP) d'oxyde métallique avec une composition, une morphologie et des propriétés bien définies est une clé pour accéder à de nouveaux matériaux qui peuvent avoir un impact technologique révolutionnaire, par exemple pour la photocatalyse ou le stockage d'énergie. Parmi les différentes technologies de production, les systèmes de Spray Pyrolyse en Flamme (SPF) constituent une option prometteuse pour la synthèse industrielle de NP. Cette voie de synthèse repose sur l'évaporation rapide d'une solution - solvant plus précurseurs - atomisée sous forme de gouttelettes dans une flamme pilote pour obtenir des nanoparticules. Malheureusement, la maitrise du procède de synthèse SPF est aujourd'hui limitée à cause d'une trop grande variabilité de conditions opératoires à explorer pour la multitude de nanoparticules cibles. Dans ce contexte, l'objectif de ce sujet de thèse est de développer le cadre expérimental et numérique nécessaire au déploiement futur de l'intelligence artificielle pour la maitrise des systèmes SPF. Pour ce faire, les différents phénomènes prenant place dans les flammes de synthèse au cours de la formation des nanoparticules seront simulés, notamment au moyen de calculs de dynamique des fluides. Au final, la création d'un jumeau numérique du procédé est attendue, qui permettra de disposer d'une approche prédictive pour le choix des paramètres de synthèse à utiliser pour aboutir au matériau souhaité, ce qui diminuera drastiquement le nombre d'expériences à réaliser et le temps de mise au point de nouvelles nuances de matériaux.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master ou école d'ingénieur combustion ou simulation numérique (CFD)
Demandeur
Disponibilité du poste
01/01/2025
Personne à contacter par le candidat
LECONTE Yann < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
Bât.637
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
0169086496
Tuteur / Responsable de thèse
LECONTE Yann < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
Bât.637
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
0169086496
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/nimbe/leel/annuaire/?uidc=MzdLTjRJNDMGAA
https://iramis.cea.fr/nimbe/leel/
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Création d'un jumeau numérique du procédé de Spray Pyrolyse en Flamme
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Notre capacité à fabriquer des nanoparticules (NP) d'oxyde métallique avec une composition, une morphologie et des propriétés bien définies est une clé pour accéder à de nouveaux matériaux qui peuvent avoir un impact technologique révolutionnaire, par exemple pour la photocatalyse ou le stockage d'énergie. Parmi les différentes technologies de production, les systèmes de Spray Pyrolyse en Flamme (SPF) constituent une option prometteuse pour la synthèse industrielle de NP. Cette voie de synthèse repose sur l'évaporation rapide d'une solution - solvant plus précurseurs - atomisée sous forme de gouttelettes dans une flamme pilote pour obtenir des nanoparticules. Malheureusement, la maitrise du procède de synthèse SPF est aujourd'hui limitée à cause d'une trop grande variabilité de conditions opératoires à explorer pour la multitude de nanoparticules cibles. Dans ce contexte, l'objectif de ce sujet de thèse est de développer le cadre expérimental et numérique nécessaire au déploiement futur de l'intelligence artificielle pour la maitrise des systèmes SPF. Pour ce faire, les différents phénomènes prenant place dans les flammes de synthèse au cours de la formation des nanoparticules seront simulés, notamment au moyen de calculs de dynamique des fluides. Au final, la création d'un jumeau numérique du procédé est attendue, qui permettra de disposer d'une approche prédictive pour le choix des paramètres de synthèse à utiliser pour aboutir au matériau souhaité, ce qui diminuera drastiquement le nombre d'expériences à réaliser et le temps de mise au point de nouvelles nuances de matériaux.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master ou école d'ingénieur combustion ou simulation numérique (CFD)
Demandeur
Disponibilité du poste
01/01/2025
Personne à contacter par le candidat
LECONTE Yann < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
Bât.637
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
0169086496
Tuteur / Responsable de thèse
LECONTE Yann < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEEL
Bât.637
CEA Saclay
91191 Gif-sur-Yvette
0169086496
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/nimbe/leel/annuaire/?uidc=MzdLTjRJNDMGAA
https://iramis.cea.fr/nimbe/leel/
