Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation des phénomènes thermo-aérauliques dans la tuyère plasma du procédé ELIPSE
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le procédé ELIPSE (Élimination de LIquides par Plasma Sous Eau) est une technologie innovante dédiée à la minéralisation des effluents organiques. Il repose sur la génération d'un plasma thermique en immersion totale dans une enceinte réacteur remplie d'eau, permettant d'obtenir des températures très élevées et des conditions réactives favorables à la décomposition complète des composés organiques.
Le travail de thèse proposé a pour objectif le développement d'un modèle numérique multi-physique décrivant le comportement du procédé, en particulier dans la tuyère plasma, zone clé où le jet gazeux à haute température issu de la torche interagit avec les liquides injectés.
La démarche reposera sur la modélisation thermo-aéraulique couplée, intégrant la dynamique des écoulements, les transferts thermiques, les changements de phase et la turbulence. L'utilisation d'outils de simulation numérique (CFD) permettra de caractériser les mécanismes d'interaction plasma/liquide et d'optimiser la géométrie et les conditions opératoires du procédé. Cette modélisation sera confrontée et validée par des expérimentations complémentaires, réalisées sur le procédé ELIPSE, afin d'acquérir les données nécessaires à la calibration et à la validation du modèle numérique.
Ces travaux s'inscrivent en complément de recherches antérieures ayant conduit à l'élaboration de modèles du comportement thermique et hydraulique de la torche plasma et de l'enceinte réacteur. L'intégration du modèle développé au sein de cet ensemble permettra d'aboutir à une représentation globale et cohérente du procédé ELIPSE. Une telle approche constitue une étape déterminante en vue de l'optimisation du procédé et de son passage à l'échelle industrielle.
Le profil recherché pour ce projet est celui d'un(e) étudiant(e) en dernière année de master ou d'école d'ingénieur, issu(e) d'une formation en génie des procédés et/ou en simulation numérique, disposant d'un goût prononcé pour la modélisation.
Au cours de cette thèse, le doctorant développera et renforcera ses compétences en modélisation numérique multi-physique, en simulation CFD avancée et en analyse thermo-aéraulique de procédés complexes. Il acquerra également une solide expérience dans le traitement des déchets, thématique en plein essor au niveau industriel et environnemental. Ces compétences offriront de réelles opportunités professionnelles dans les domaines de la recherche appliquée, de l'ingénierie des procédés, de l'énergie et de l'environnement.
Université / école doctorale
Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés (MEGEP)
INP Toulouse
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 ou diplome d'ingénieur modélisation et simulation numérique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2026
Personne à contacter par le candidat
Mabrouk Majdi < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DPME//L3PI
Majdi MABROUK
DES/ISEC/DPME/SEIP/L3PI
CEA Marcoule, BAT 208, local 486
30207, Bagnols sur Cèze Cedex
0466796123
Tuteur / Responsable de thèse
ABBAS Micheline < email supprimé pour raison de sécurité >
ENSIACET
Laboratoire de Génie Chimique - LGC Labège
4 allée Emile Monso
CAMPUS INP - ENSIACET
31400 Toulouse
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation des phénomènes thermo-aérauliques dans la tuyère plasma du procédé ELIPSE
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le procédé ELIPSE (Élimination de LIquides par Plasma Sous Eau) est une technologie innovante dédiée à la minéralisation des effluents organiques. Il repose sur la génération d'un plasma thermique en immersion totale dans une enceinte réacteur remplie d'eau, permettant d'obtenir des températures très élevées et des conditions réactives favorables à la décomposition complète des composés organiques.
Le travail de thèse proposé a pour objectif le développement d'un modèle numérique multi-physique décrivant le comportement du procédé, en particulier dans la tuyère plasma, zone clé où le jet gazeux à haute température issu de la torche interagit avec les liquides injectés.
La démarche reposera sur la modélisation thermo-aéraulique couplée, intégrant la dynamique des écoulements, les transferts thermiques, les changements de phase et la turbulence. L'utilisation d'outils de simulation numérique (CFD) permettra de caractériser les mécanismes d'interaction plasma/liquide et d'optimiser la géométrie et les conditions opératoires du procédé. Cette modélisation sera confrontée et validée par des expérimentations complémentaires, réalisées sur le procédé ELIPSE, afin d'acquérir les données nécessaires à la calibration et à la validation du modèle numérique.
Ces travaux s'inscrivent en complément de recherches antérieures ayant conduit à l'élaboration de modèles du comportement thermique et hydraulique de la torche plasma et de l'enceinte réacteur. L'intégration du modèle développé au sein de cet ensemble permettra d'aboutir à une représentation globale et cohérente du procédé ELIPSE. Une telle approche constitue une étape déterminante en vue de l'optimisation du procédé et de son passage à l'échelle industrielle.
Le profil recherché pour ce projet est celui d'un(e) étudiant(e) en dernière année de master ou d'école d'ingénieur, issu(e) d'une formation en génie des procédés et/ou en simulation numérique, disposant d'un goût prononcé pour la modélisation.
Au cours de cette thèse, le doctorant développera et renforcera ses compétences en modélisation numérique multi-physique, en simulation CFD avancée et en analyse thermo-aéraulique de procédés complexes. Il acquerra également une solide expérience dans le traitement des déchets, thématique en plein essor au niveau industriel et environnemental. Ces compétences offriront de réelles opportunités professionnelles dans les domaines de la recherche appliquée, de l'ingénierie des procédés, de l'énergie et de l'environnement.
Université / école doctorale
Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés (MEGEP)
INP Toulouse
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 ou diplome d'ingénieur modélisation et simulation numérique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2026
Personne à contacter par le candidat
Mabrouk Majdi < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DPME//L3PI
Majdi MABROUK
DES/ISEC/DPME/SEIP/L3PI
CEA Marcoule, BAT 208, local 486
30207, Bagnols sur Cèze Cedex
0466796123
Tuteur / Responsable de thèse
ABBAS Micheline < email supprimé pour raison de sécurité >
ENSIACET
Laboratoire de Génie Chimique - LGC Labège
4 allée Emile Monso
CAMPUS INP - ENSIACET
31400 Toulouse
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