Recrutement

Stages

Nom de l'encadrant
Michel Pons
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Titre
Performances d’un réseau de distribution de froid par coulis d’hydrate en dynamique rapide – recherche d’optimum
Descriptif
Contexte : Dans les pays industrialisés, la réfrigération représente 15 % de la consommation électrique et 8 % des émissions de gaz à effet de serre. L’industrie du froid est donc soumise à des régulations strictes visant à réduire ces deux effets négatifs en diminuant les fuites de fluide frigorigène vers l’atmosphère. L’incitation à réduire la taille des circuits est forte, en particulier pour les grands équipements où les besoins de froid sont très distribués et éloignés du compresseur dans son local technique (hôpitaux, hypermarchés). La solution consiste à insérer une boucle de transport entre production et utilisation du froid. La réfrigération secondaire permet ainsi de faire circuler un fluide neutre pour l’environnement.
Coulis d’hydrates : Utiliser un coulis comme fluide secondaire permet de tirer parti de la chaleur latente de fusion des cristaux en suspension dans une solution aqueuse. La température de fusion des hydrates, nouvelle variété de cristaux associant l’eau et une ou plusieurs molécules hôtes, peut dépasser 0°C. En outre, un degré de liberté supplémentaire, inconnu jusqu’ici dans les boucles de coulis, peut être apporté dans le fonctionnement de la boucle, lorsque le CO2 est impliqué dans l’hydrate, car alors la température de fusion varie avec la pression. La recherche sur ces processus innovants, où les trois phases solide, liquide et gazeuse s’associent aux transferts de chaleur, est encore en phase de développement.
Stage : Dans le cadre du projet ANR Crisalhyd, le LIMSI modélise et simule le fonctionnement dynamique d’une boucle à hydrates formant réseau entre production de froid et utilisateurs. Ni la boucle, ni les utilisateurs ne fonctionnent en stationnaire, bien au contraire. Il s’agit donc de simuler numériquement les effets sur la boucle elle-même de ces variations. Deux étapes ont déjà permis de représenter le réseau, son équilibrage hydraulique, ses transitoires propres, puis les transferts instationnaires dans les échangeurs réseau/utilisateurs. La prochaine étape, qui doit être effectuée dans ce stage, consiste à coupler efficacement ces modèles et à étudier des procédures permettant d’améliorer les performances de la distribution de froid soit en explorant des fonctionnements non-intuitifs, soit en utilisant intelligemment les dynamiques rapides.
Domaine
transferts et énergétique
Mots clés
  • Energétique
Niveau
M1, M2
Groupe(s)
TSF
Date de début
2019-03-01
Durée
5 ou 6 moins

LIMSI
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F - 91405 Orsay cedex
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