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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0552

DOMAINE DE RECHERCHE
Energie, thermique, combustion, écoulements / Sciences pour l'ingénieur
INTITULÉ DU SUJET Français English

Étude de boucles de circulation naturelle cryogéniques

RÉSUMÉ DU SUJET

Les boucles de circulation naturelle sont utilisées en cryogénie pour refroidir certains systèmes magnétiques. Pour des systèmes de grande puissance (plusieurs centaines de Watt), les boucles sont alimentées par un système de liquéfaction externe. Pour de systèmes développant des puissances en-deçà de 100 W fonctionnant à des températures comprises entre 20 et 100 K, les boucles de circulation peuvent être couplées à des cryogénérateurs faisant office de liquéfacteur. Du point de vue scientifique, les transferts de masse et de chaleur des fluides cryogéniques en boucle de circulation ont été peu étudiés. Le travail de thèse comprend un travail expérimental et une modélisation numérique. Les études expérimentales comprendront la caractérisation thermo-hydraulique de deux boucles, la détermination des transferts de chaleur pariétaux et les limites de fonctionnement avec différents fluides et principalement à l’azote. Les différents régimes de convection mixte en écoulement monophasique ou d’écoulements diphasiques seront étudiés. La thermo-hydraulique de ces écoulements sera étudiée numériquement en utilisant un code 1D (Comsol®) permettant de modéliser l’évolution des pressions, température du fluide et titre massique. Il devrait être modifié si nécessaire afin d’appréhender le modèle physique (modèle homogène ou à phase séparées) et modéliser les autres fluides ou configurations (verticales ou horizontales) de la partie échangeur.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master 2/ Ingénieur

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Service des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme
Laboratoire Cryogénie et Stations d'Essais
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Bertrand BAUDOUY  

CEA
DSM/IRFU/SACM/LCSE
CEA Saclay
DSM/Irfu/SACM
Bâtiment 123
91191 Gif-sur-Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 42 07

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris Sud
PHENIICS
DIRECTEUR DE THÈSE

Bertrand BAUDOUY

CEA
DSM/IRFU/SACM/LCSE
CEA Saclay
DSM/Irfu/SACM
Bâtiment 123
91191 Gif-sur-Yvette