Apprentissage automatique pour les flux réactifs turbulents
Université libre de Bruxelles (ULB)
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Les nouveaux défis technologiques de la science de la combustion nécessitent un allumage fiable et une stabilisation de la flamme dans des conditions exigeantes. Quelques exemples sont la combustion ultra-pauvre, la flexibilité du carburant (utilisant des carburants alternatifs à faible teneur en carbone), la combustion supersonique (scramjets) et le contrôle actif des instabilités thermo-acoustiques. Les décharges plasma non thermiques ont été proposées comme solution innovante pour assurer un fonctionnement efficace et stable dans ces régimes particuliers. Des décharges nanosecondes sont introduites pour obtenir un allumage plus favorable des mélanges réactifs, là où les méthodes conventionnelles échouent. Cependant, une connaissance approfondie des effets du plasma hors équilibre sur l'initiation et la stabilité de ces processus de combustion difficiles fait encore défaut sur le terrain. La littérature actuelle sur le sujet est incomplète et essentiellement expérimentale. La modélisation et la simulation numérique des décharges de plasma et de leur influence sur la combustion restent donc un besoin critique pour comprendre et soutenir les expériences en vue du développement des prochaines technologies de combustion.
La simulation numérique des problèmes de combustion assistée par plasma (PAC) reste un défi majeur dans la communauté en raison (1) de la nature multi-échelles de l'écoulement: la chimie du plasma se produit à l'échelle de temps nanoseconde et la combustion à l'échelle milliseconde; (2) effets de non-équilibre: la chimie de la combustion et le transport sont couplés à la chimie détaillée du plasma en thermodynamique de non-équilibre; et (3) la grande dimensionnalité des mécanismes: des centaines d'espèces sont étroitement couplées dans des mécanismes cinétiques larges et rigides. Il est donc essentiel de développer des représentations fiables d'ordre réduit de la chimie détaillée afin d'atténuer les défis numériques susmentionnés.
Des travaux antérieurs à l'ULB et à la VUB ont porté sur le développement de modèles de combustion d'ordre réduit utilisant la décomposition modale (analyse en composantes principales et approches similaires) et des approches basées sur l'élimination des espèces et des réactions (méthodes basées sur des graphes telles que le graphe à relations dirigées - DRG). L'objectif de la présente position doctorale est d'étendre ce cadre pour inclure des outils de classification et de régression non linéaire pour (1) améliorer le potentiel de compression de la méthode et (2) utiliser le modèle d'ordre réduit pour optimiser et concevoir de nouvelles simulations et expériences .
Nous recherchons un candidat (niveau PhD) avec une formation dans l'un des domaines suivants:
Les postes sont facilement disponibles. Le choix se fera en fonction des profils des candidats. La durée du doctorat est de 4 ans.
Description de l'équipe et de l'environnement
Un poste de doctorat conjoint est disponible.
Département Aéro-Thermo-Mécanique de la Faculté des Sciences Appliquées, Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Bruxelles, Université Libre de Bruxelles (ULB).
Le département est composé de quatre professeurs et d'une quarantaine de chercheurs. Le département est actif dans de nombreux projets de recherche belges et européens avec de fortes collaborations nationales et internationales. Le promoteur du projet est le professeur Alessandro Parente. L'activité de recherche du professeur Parente comprend l'interaction turbulente / chimie dans la combustion turbulente et les modèles d'ordre réduit; combustibles non conventionnels (hydrogène ammoniac et autres combustibles solaires) et formation de polluants; les nouvelles technologies de combustion, par exemple la combustion MILD; simulation numérique des écoulements de la couche limite atmosphérique; et la vérification, la validation et la quantification de l'incertitude dans la dynamique des fluides computationnelle.
Le professeur Parente est l'auteur de plus de 80 articles de revue et de 2 brevets. En janvier 2015, le Pr Parente a fondé le groupe BURN ( http://burn-research.be ). Le groupe comprend 7 professeurs à plein temps et une quarantaine de chercheurs entre l'ULB et la VUB et vise à développer un groupe de recherche de classe mondiale dans les simulations de combustion et les investigations expérimentales. Ce projet s'inscrit dans les objectifs de recherche du groupe BURN et viendra compléter les travaux actuellement menés par l'ULB et ses partenaires.
En savoir plus sur l'ULB: https://www.ulb.be/en/ulb-homepage
Thermo et dynamique des fluides (FLOW), Département de génie mécanique (MECH), Faculté d'ingénierie, Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Les activités de l'équipe FLOW de la VUB sont centrées sur la thermo et la dynamique des fluides pour diverses applications d'ingénierie allant de l'énergie durable à l'aéronautique et à l'aérospatiale, l'optimisation robuste et la modélisation basée sur les données ( https://flow.research.vub.be/fr ). La professeure Aurélie Bellemans travaille sur l'intégration de nouveaux concepts basés sur les données dans le domaine des thermo-fluides (c.-à-d. Thermodynamique, mécanique des fluides, transfert de chaleur et combustion) pour comprendre et optimiser les applications d'ingénierie difficiles dans l'aérospatiale et les énergies renouvelables. Le sujet principal de sa recherche est de développer des méthodes d'extraction de caractéristiques basées sur les données et de créer des substituts avancés à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique.
En savoir plus sur la VUB: https://www.vub.be
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