Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulation de l'écoulement dans les extracteurs centrifuges : l'impact des solvants visqueux sur le fonctionnement
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans la cadre du retraitement du combustible nucléaire usé, le CEA a codéveloppé avec ROUSSELET-ROBATEL des appareils d'extraction liquide/liquide (ELL) visant à mettre en contact deux liquides immiscibles parmi lesquels l'un contient les métaux valorisables à récupérer et l'autre une molécule extractante. L'Extracteur Centrifuge multi-étage est l'un des appareils qui permettent de faire de l'ELL à l'usine de la Hague. L'utilisation future de solvants potentiellement plus visqueux que les standards industriels actuels peut poser des problèmes de performance qu'il est important d'étudier au préalable en laboratoire afin d'apporter les préconisations nécessaires au recouvrement des performances attendues par l'usine. L'environnement nucléaire dans lequel sont exploités ces appareils rend l'étude in situ quasi-impossible et prive donc la R&D de précieuses informations pourtant nécessaires à une compréhension approfondie des mécanismes physico-chimiques au cœurs des problématiques en jeu. Pour répondre à cela, l'étude proposée va reposer sur une approche numérique qui aura au préalable été validée par comparaison soit avec des données expérimentales historiques soit avec des acquisitions issues des pilotes ad hoc plus récents. Ainsi à l'issue d'une phase de bibliographie et de capitalisation des mesures récentes, il est proposé dans un premier temps de créer des cas-test qui vont servir à valider le modèle numérique. Sur la base de cette validation et à la lumière des connaissances acquises sur les thèses précédentes concernant l'effet de la viscosité sur les écoulements, il est proposé d'explorer numériquement l'impact d'une élévation de viscosité des solvants sur les extracteurs centrifuges. Cela ouvrira la voie à une meilleure compréhension du fonctionnement des appareils ainsi qu'à des améliorations de nature opératoires ou géométriques. L'étudiant évoluera au CEA Marcoule, dans un environnement de recherche à la croisée entre une équipe d'expérimentateurs et une équipe de simulations numériques. Cette expérience lui permettra d'acquérir d'importantes compétences en modélisation des écoulements liquide-liquide ainsi que de solides connaissances sur le développement de contacteurs liquide-liquide.
Université / école doctorale
Sciences et Ingénierie des Molécules, des Produits, des Procédés, et de l'Energie (SIMPPE)
Université de Lorraine
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 mécanique des fluides/génie des procédés
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Randriamanantena Tojonirina < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DMRC
CEA Marcoule BP 17171 30207 Bagnols sur Cèze Cedex
0466796534
Tuteur / Responsable de thèse
OLMOS Eric < email supprimé pour raison de sécurité >
Université de Lorraine
LRGP - Laboratoire Réactions et Génie des Procédés - UMR 7274
2, avenue de la forêt de Haye BP20163 | 54505 Vandoeuvre les Nancy | France
0372743972
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulation de l'écoulement dans les extracteurs centrifuges : l'impact des solvants visqueux sur le fonctionnement
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans la cadre du retraitement du combustible nucléaire usé, le CEA a codéveloppé avec ROUSSELET-ROBATEL des appareils d'extraction liquide/liquide (ELL) visant à mettre en contact deux liquides immiscibles parmi lesquels l'un contient les métaux valorisables à récupérer et l'autre une molécule extractante. L'Extracteur Centrifuge multi-étage est l'un des appareils qui permettent de faire de l'ELL à l'usine de la Hague. L'utilisation future de solvants potentiellement plus visqueux que les standards industriels actuels peut poser des problèmes de performance qu'il est important d'étudier au préalable en laboratoire afin d'apporter les préconisations nécessaires au recouvrement des performances attendues par l'usine. L'environnement nucléaire dans lequel sont exploités ces appareils rend l'étude in situ quasi-impossible et prive donc la R&D de précieuses informations pourtant nécessaires à une compréhension approfondie des mécanismes physico-chimiques au cœurs des problématiques en jeu. Pour répondre à cela, l'étude proposée va reposer sur une approche numérique qui aura au préalable été validée par comparaison soit avec des données expérimentales historiques soit avec des acquisitions issues des pilotes ad hoc plus récents. Ainsi à l'issue d'une phase de bibliographie et de capitalisation des mesures récentes, il est proposé dans un premier temps de créer des cas-test qui vont servir à valider le modèle numérique. Sur la base de cette validation et à la lumière des connaissances acquises sur les thèses précédentes concernant l'effet de la viscosité sur les écoulements, il est proposé d'explorer numériquement l'impact d'une élévation de viscosité des solvants sur les extracteurs centrifuges. Cela ouvrira la voie à une meilleure compréhension du fonctionnement des appareils ainsi qu'à des améliorations de nature opératoires ou géométriques. L'étudiant évoluera au CEA Marcoule, dans un environnement de recherche à la croisée entre une équipe d'expérimentateurs et une équipe de simulations numériques. Cette expérience lui permettra d'acquérir d'importantes compétences en modélisation des écoulements liquide-liquide ainsi que de solides connaissances sur le développement de contacteurs liquide-liquide.
Université / école doctorale
Sciences et Ingénierie des Molécules, des Produits, des Procédés, et de l'Energie (SIMPPE)
Université de Lorraine
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Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 mécanique des fluides/génie des procédés
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Randriamanantena Tojonirina < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DMRC
CEA Marcoule BP 17171 30207 Bagnols sur Cèze Cedex
0466796534
Tuteur / Responsable de thèse
OLMOS Eric < email supprimé pour raison de sécurité >
Université de Lorraine
LRGP - Laboratoire Réactions et Génie des Procédés - UMR 7274
2, avenue de la forêt de Haye BP20163 | 54505 Vandoeuvre les Nancy | France
0372743972
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