Les Axes de recherche

 

 

Combustion

 

 

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.

Axe Physique des transferts

 

Les recherches conduites dans l'axe Physique de Transferts s'articulent autour de quatre thèmes. L'étude du rayonnement et des transferts dans les gaz et les plasmas 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,...). Le laboratoire a récemment élargi ses compétences en direction du transfert radiatif et du couplage des transferts dans les milieux denses et dans les milieux poreux. Il s’agit de développer des méthodes originales et précises de changement d’échelle pour traduire les interactions des mécanismes locaux et en déduire des propriétés effectives (macroscopiques). Cet élargissement nécessite des collaborations avec des communautés différentes : sciences des matériaux, milieux poreux. Enfin l'étude des transferts d'énergie aux nanoéchelles conduit à une « Ingénierie Phonons-Electrons-Photons » permettant d'optimiser, grâce à une nanostructuration des matériaux, les propriétés thermiques pour différentes applications (thermoélectricité, matériaux d'interface, sources IR thermiques,...).

Physique des transferts
Plasma hors équilibre

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.

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.

Activité transverse de mathématiques