Les Axes de recherche
Axe de recherche Combustion
Les recherches en combustion ont pour objectif de faire progresser les connaissances avec le souci constant pour les applications. Elles s’inscrivent dans un domaine concurrentiel, objet d’une compétition scientifique et technologique intense. Réparties en quatre thèmes imbriqués, elles traitent de questions centrales du domaine : études de la structure des flammes laminaires et turbulentes dans des conditions variées (combustibles gazeux ou liquides, conditions transcritiques), interactions acoustique / flamme, analyse, prévision et maîtrise des instabilités par contrôle passif ou actif, analyse et simulation de problèmes multi-échelles, accélération des méthodes de calcul, couplages de codes… Elles s’appuient sur l’expérimentation, l’analyse théorique, la modélisation et la simulation numérique combinées et sur le développement et l’utilisation d’outils adaptés (moyens de diagnostics, capteurs, actionneurs, codes de calcul…). Les travaux sont réalisés pour la plupart en partenariat avec l’industrie, dans des réseaux de laboratoires, dans des projets nationaux ou européens ou en coopération internationale. Des liens forts ont été tissés autour de problématiques ciblées.
Animateur d'axe Combustion : Thomas SCHMITT
Axe Physique des transferts
L’axe Physique des Transferts s’articule en quatre thématiques portant sur les transferts d'énergie et de masse, souvent couplés à un écoulement : (i) Le rayonnement des gaz et des milieux divisés couvre un large spectre allant de la détermination des propriétés radiatives des gaz et plasmas jusqu'à diverses applications où le transfert radiatif joue un rôle majeur (combustion, arc électrique, rentrées atmosphériques, milieux diphasiques ...). (ii) Les transferts en milieux poreux et particulièrement les méthodes de changement d’échelle qui permettent de modéliser les interactions des mécanismes locaux (échelle du pore) et en déduire des propriétés effectives (échelle macroscopiques). Les applications concernent l’énergie, les procédés, ainsi que la biologie. (iii) Les transferts en phase dispersée où on étudie des particules solides, gouttes ou bulles portées dans un écoulement via des approches numériques et expérimentales. Les applications concernent les sprays dans les systèmes énergétiques, la formation de suies de combustion ou la synthèse de nano-particules. Enfin (iv) Les transferts aux parois couvrent les phénomènes de séparation, de recirculation, ainsi que de convection forcée. Cela nécessite de caractériser expérimentalement la physique aux parois et de développement des modèles adaptés qui puissent être intégrés aux codes industriels.
Animateurs d'axe Physique des transferts : Anouar SOUFIANI et Morgan CHABANON
Axe Plasma hors équilibre
L'objectif de cette équipe du laboratoire EM2C est d’étudier expérimentalement et théoriquement les mécanismes fondamentaux permettant de comprendre et d’exploiter les phénomènes hors équilibre dans les plasmas. Les applications étudiées concernent l'énergétique, l'environnement, la santé et l'aérospatial. En particulier, nos travaux portent sur la combustion assistée par plasma, la valorisation du CO2, la biodécontamination et la rentrée atmosphérique. Pour cela, nous avons développé une forte expertise scientique en diagnostics optiques avancés, spectroscopie, cinétique de production d'espèces actives et modélisation des décharges diffuses et filamentaires.
Animateur d'axe Plasma : Christophe LAUX
Plus d'informations sur la page de l'axe Plasma Hors-Equilibre.
Crédits photo : Cécile Oriot.
Activité transverse de mathématiques
La plupart des problèmes que l’on rencontre dans le domaine des milieux réactifs sont caractérisés par une large gamme d'échelles de temps et d'espace, d’autant plus grande lorsqu’on aborde la simulation de phénomènes complexes : dynamique de la combustion avec chimie complexe, couplage multi-physique combustion/rayonnement pour la prédiction des espèces polluantes, dynamique de la combustion diphasique pour les brouillards polydispersés, plasmas réactifs hors équilibre thermique… La simulation de ces modèles complexes intrinsèquement multi-échelles repose sur le développement : 1 - de modèles mathématiques, 2- de méthodes numériques adaptées et leur analyse et 3- d’algorithmes optimisés sur architecture parallèle pour permettre la simulation dans des configurations réalistes. Ce thème propose une interface efficace entre les outils mathématiques, l’analyse numérique et l’informatique scientifique. Il s’appuie sur la présence au laboratoire d’une grappe d’ordinateurs et sur une interaction forte avec l’IDRIS.
Animateurs Activité transverse de mathématiques : Frédérique Laurent et Thomas BELLOTTI
