Etudes expérimentales et numériques de l’interaction bateau-ouvrage avec des expériences analogues et en bassin d’essais des carènes

L’équipe Curiosity de l’institut Pprime souhaite recruter un.e doctorant.e dans le cadre d’une collaboration avec les Voies Navigables de France (VNF) et le Laboratoire de Mathématiques et Applications (LMA) de Poitiers afin d’étudier la navigation en milieu confiné dans une optique d’interaction fluide-structures. En complément à un post-doctorat en cours sur une revisite des travaux théoriques sur les effets de confinement hydraulique et ondulatoire pour un bateau fluvial en interaction avec l’ouvrage (typiquement un canal à forme trapézoïdal), nous souhaitons désormais alimenter les études théoriques par des expériences permettant de cribler les modèles ainsi que de guider les modélisateurs vers les modèles pertinents du fait de lacunes dans la compréhension des phénomènes tels que révélées par l’analyse de la littérature et que les expériences pourraient combler. Nous proposons un sujet de thèse combinant expériences d’interactions fluide-structures dans les canaux de l’Institut Pprime et modélisations théoriques/ numériques. Sur le plan expérimental, le/la doctorant.e recruté.e caractérisera les régimes d’écoulements autour et au-dessus d’abord d’un obstacle de fond fixe qui n’occupe pas toute la largeur du canal dans une position centrale puis excentrée (le bateau analogue se rapproche des berges) par rapport à un canal à surface libre de 3m de long avec une section de canal de forme géométrique rectangulaire/trapézoïdale/triangulaire/quelconque. Puis l’obstacle sera retourné et fixé sur un actuateur vertical : une classification des écoulements autour de l’obstacle d’abord rigide puis autorisé à tanguer et/ou pilonner sera recherchée. Enfin, un passage à l’échelle dans le bassin d’essai des carènes de 30 m de long de la plate-forme PHE de l’Institut Pprime (plate-forme d’hydrodynamique environnementale : https://pprime.fr/la-recherche/fluides-thermique-combustion/plateforme-hydrodynamique-environnementale-fr/?cn-reloaded=1 ) sera effectuée pour complexifier la situation par rapport au cas modèle de l’obstacle dans un écoulement (Figure 2). Des obstacles de fond conçus par impression 3D avec des géométries (continue et discontinue, voir Figure 2) et des rapports d’aspect différents seront étudiés. Des maquettes de bateaux de coefficient de bloc différents seront utilisées.

CDD Post-Doc (junior ou confirmé) : Caractérisation des émissions de plantes soumises à différents niveaux de stress hydrique et thermique

L’université de Poitiers, au sein de l’Institut Pprime, sur le site du Futuroscope, recrute un PostDoc  (junior ou confirmé) dans le cadre du projet de recherche ANRTSWP. Les feux de forêt posent de plus en plus problème, d’autant plus en période de sècheresse dans les zones à climat méditerranéen où surviennent des mégafeux, trop étendus et puissants pour être maîtrisés, ou encore des feux éruptifs, trop rapides et imprévisibles pour être en mesure de lutter. Il existe plusieurs moyens de lutte mais aucun n’est efficace pour le moment contre les mégafeux et les feux éruptifs. Qu’estce qui favorise la propagation de ses feux ? Estce seulement une question d’humidité ? Ce projet propose une étude prospective afin d’identifier les composés chimiques favorisant l’autoinflammation des végétaux, et donc la propagation des feux de forêt. Schneider et al. (2021) ont écrit qu’il y a un grand besoin d’améliorer nos connaissances des mécanismes de propagation des feux de forêt pour améliorer les outils scientifiques nécessaires à la lutte et à la prévention contre les feux de forêt. Ce projet a pour but de mieux comprendre l’aspect biochimique et thermochimique de la propagation des feux, ce qui pourrait permettre de trouver de nouveaux moyens de lutte contre les mégafeux et les feux éruptifs qui restent inarrêtables. La plupart des études sur la propagation des feux de forêt ne prennent en compte que les effets à plus grande échelle, notamment les aspects physiques (thermique et mécanique des fluides), ou ne prennent en compte que les composés chimiques principaux issus de la combustion (CO, CO2, H2O). L’originalité de cette étude est de se pencher à l’échelle moléculaire en proposant des analyses chimiques, biologiques et d’inflammabilité complémentaires pour identifier les composés majoritairement impliqués dans l’autoinflammation de la végétation et donc dans la propagation des feux.

CDD POST DOCTORANT en modélisation multi-échelles de la croissance de couches minces polycristallines.

L’objectif est de modéliser la croissance et l’évolution microstructurale de couches minces polycristallines en développant un code de simulation numérique par Monte Carlo cinétique (kMC) qui prend en compte les spécificités des dépôts physiques en phase vapeur (PVD). Pour cela, le (la) postdoctorant(e) devra, dans le cadre du projet DREAM, lier les paramètres de dépôt (énergie déposée, flux, température du substrat, nature de surface…) et les réactions chimiques aux interfaces avec la formation de joints de grains (GB), la microstructure (granulométrie, texture) l’évolution de la morphologie (rugosité, facettage) et la création de défauts qui ont lieu lors de la croissance de couches minces de métaux polycristallins via une simulation multiéchelle.

Theories of river navigation in a confined environment

CNRS, at the Institut Pprime on the Futuroscope site, within the framework of a collaboration with Les Voies Navigables de France (VNF) and the Laboratoire de Mathématiques et Applications (LMA) in Poitiers, is recruiting a Post-Doctoral theoretician to study navigation in a confined environment. The challenge is to renew theoretical work on the effects of hydraulic and undulatory confinement for a river boat interacting with the structure (typically a trapezoidal channel).

Within the Curiosity research team (https://pprime.fr/la-recherche/fluides-thermique- combustion/curiosity/), for example, the partners wish to determine the critical speed of the boat corresponding to the appearance of hydraulic confinement phenomena which result in a return current around the hull of the ship, a variation in the level of the water body, a modification of the resistance the progress of the ship according to the geometry of the waterway, its roughness of the slope or the presence of a current, the naval architecture characteristics of the ship such as the block coefficient or the friction on the hull.

Théories de la navigation fluviale en milieu confiné

Le CNRS, au sein de l’Institut Pprime, sur le site du Futuroscope, dans le cadre d’un projet en collaboration avec Les Voies Navigables de France (VNF) et le Laboratoire de Mathématiques et Applications (LMA) de Poitiers, recrute un(e) Chercheur/PostDoctorant(e) théoricien (ne) afin d’étudier la navigation en milieu confiné. L’enjeu est de reprendre les travaux théoriques sur les effets de confinement hydraulique et ondulatoire pour un bateau fluvial en interaction avec l’ouvrage (typiquement un canal à forme trapézoïdal).

Au sein de l’équipe de recherche Curiosity (https://pprime.fr/la-recherche/fluides-thermique- combustion/curiosity/), les partenaires souhaitent, par exemple, déterminer la vitesse critique du bateau correspondante à l’apparition des phénomènes hydrauliques de confinement qui se traduisent par un courant de retour autour de la carène du navire, une variation du niveau du plan d’eau, une modification de la résistance à l’avancement du navire en fonction de la géométrie de la voie d’eau, de sa rugosité de la pente ou de la présence d’un courant, des caractéristiques d’architecture naval du bateau comme le coefficient de bloc ou les frottements sur la carène.

Post-doctoral position: Atomic scale simulations of twins-interfaces interaction in bi-metallic Cu/Ag multilayers

The post-doctoral work will consist in examining, by means of atomic-scale simulations, bi-metallic Cu/Ag multilayers in
which different types of semi-coherent interfaces can coexist. The recruited person will have to study the global response of the whole system and identify new elementary mechanisms involved in the formation and extension of mechanical twins during plastic deformation for systems with one or several interfaces. Special attention will be given to the role of the misfit interfacial dislocations mesh. For these systems containing several millions of atoms, classical molecular dynamics calculations will be performed (LAMMPS code) using the embedded-atom method interatomic potentials. Calculations will be mainly performed on local or regional computers; an application for access to national resources (GENCI) will also be made. Depending on the profile of the recruited person, it will be considered to assess the influence of strain rate using accelerated molecular dynamics techniques, and/or Nudged Elastic Band (NEB) calculations.

Postdoctoral position: Experimental Analysis of a PEMFC Composed of Innovative Oxide Catalysts

Starting date: 1st October 2022 no later than 1st January 2023 Duration: 18 months
Location: LEMTA – 54000 Nancy

Net salary per month: 2100 €

Contact: Applications (CV, letter of motivation) should be sent to: Sophie Didierjean – sophie.didierjean[AT]univ-lorraine.fr
And Anthony Thomas – anthony.thomas[AT]univ-poitiers.fr

Context

To prepare the next generation of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) for automotive applications, the question of substituting critical raw materials like Pt group metals (PGMs) is mandatory for many reasons. Among them, the cost and the availability of strategic raw materials such as PGMs only on restricted areas on earth make addressing their substitution very urgent. The project “InnOxiCat” (Innovative Oxide Catalysts for next PEMFC generation) address these issues with the objectives of (i) building knowledge on convenient structures and compositions of non-PGM materials for fuel cell cathode where the sluggish oxygen reduction reaction (ORR) occurs, (ii) synthesizing the materials and characterizing their physicochemical and electrochemical properties and (iii) for fuel cell, reaching higher performance than the state of the art of non-PGM materials.

Project

The objective of the post-doctoral project is to analyze the influence of the new electrode composition and architecture on the performances of a fuel cell, and to optimize the operating conditions. To reach this goal, the most promising catalytic compositions developed by the partners of the “InnOxiCat” project will be tested at the global and at the local scale to determine the more suitable gas flow rates, relative humidity and cell temperature to reach the best performances and longer lifetime. Membrane electrode assembly (MEA) will be built and tests will be conducted using a segmented and instrumented cell (25 cm2). This cell will be used for global MEA characterizations, but the measurement of the local current densities and the local electrochemical characterizations (polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy) will give a better understanding of the link of the electrochemical performances of the carbon-supported catalyst with the local mass transport limitations, and therefore with the operating conditions. By applying Accelerated Stress Tests (AST) and repeated start-up and shutdown tests, the local information collected using the segmented cell will be used to analyze the local degradations and therefore the durability of the new catalyst materials.

Skills recommended: The candidate should have knowledge of electrochemistry, if possible applied to the fuel cell field, and be comfortable with experimental studies. Knowledge of heat and material transfer would be a plus.