Typologie d'emplois : Post-Doc

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.

Validation des modèles physiques locaux de transport sédimentaire par comparaison simulation numérique expérience de laboratoire

L’étude proposée ici repose sur la comparaison de modèles numériques dédiées au transport sédimentaire pour identifier des modèles physiques locaux de transport sédimentaire. L’objectif est de comparer les résultats issus de simulations numériques sous OpenFoam à des mesures obtenues en laboratoire de transport sédimentaire à des échelles locales en temps et en espace. Ces mesures expérimentales ont été réalisées en configurations stationnaire et instationnaire pour différentes caractéristiques de sédiments. Des mesures de la réponse du lit sédimentaire, du taux d’érosion et des conditions hydrodynamiques (vitesses et hauteurs) ont été acquises et sont disponibles à partir des travaux de thèse financés par l’OFB et démarrés en Octobre 2022.Cette base de données expérimentales servira à la comparaison des résultats issus de modèles numériques développés sous OpenFoam : SediFoam et SedFoam. Le premier code testé, SediFoam, couple une modélisation eulérienne pour le fluide, gérée avec le logiciel OpenFOAM, à une représentation Lagrangienne discrète pour les particules de sédiments, via le code LAMMPS (Devaux, 2018 ; Shi et Sakai, 2022 ; Lu et al., 2023). L’outil permet d’appréhender différemment la quantification du transport, en fournissant un suivi individuel des grains de matière. Le second code, SedFoam, repose sur un solveur d’écoulement biphasique  tridimensionnel. Dans cette approche, la phase sédimentaire est modélisée comme un continuum et des lois constitutives doivent être prescrites pour les contraintes sédimentaires (Chassagne et al., 2023 ; Ghzayel, 2023). L’originalité de ce travail consiste à passer de l’échelle laboratoire où différents essais ont été menés pour caractériser l’érosion à une grande échelle sur laquelle différentes études de terrain sont menées dans le cas de la thèse en cours sur l’étude du transport sédimentaire en milieu instationnaire. L’objectif du post doctorant sera de paramétrer les lois d’érosion et de transport en reproduisant les expériences laboratoire par des simulations numériques pour pouvoir ensuite alimenter des simulations numériques à plus grande échelle, réalisées avec Télémac.

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 Post–Doc  (junior ou confirmé) dans le cadre du projet de recherche ANR–TSWP. 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’est– ce qui favorise la propagation de ses feux ? Est–ce seulement une question d’humidité ? Ce projet propose une étude prospective afin d’identifier les composés chimiques favorisant l’auto–inflammation 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’auto–inflammation 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) post–doctorant(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 multi–échelle.

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.