Etude des écoulements dans la zone de post-traitement d’un poêle à bois en vue d’aider à l’amélioration de la capture des particules fines

Le Département Systèmes Energétiques et Environnement (DSEE) d’IMT-Atlantique développe des activités de recherche et d’enseignement dans le domaine des écotechnologies pour l’énergie et l’environnement, et plus particulièrement sur les procédés de production d’énergie à partir de déchets, l’optimisation des systèmes énergétiques en interaction avec leur environnement et les procédés d’élimination des polluants de l’eau, de l’air et des gaz.

Contexte de l’étude :

Si la biomasse est (re)devenue aujourd’hui une ressource énergétique incontournable sur laquelle repose les scénarios de la transition énergétique, sa combustion peut, lorsqu'elle est mal contrôlée, constituer une source importante d’émissions de particules et de polluants gazeux. Ce stage sera réalisé dans le cadre d’un projet de recherche financé par l’ADEME, et visant à étudier expérimentalement deux voies complémentaires de réduction des particules fines du chauffage au bois, dont une portant sur un système de post-traitement innovant des fumées. Les expériences qui seront menées dans le cadre de cette seconde voie seront initiés par les travaux de mécanique des fluides numérique réalisés dans le cadre de la présente étude.

Objectifs :

La première partie du stage consistera en une étude bibliographique visant à identifier de quelle manière l’écoulement (air chaud porteur de la pollution particulaire) se comporte dans le système de post-traitement actuel, et de dégager des voies permettant d’améliorer la collecte des particules, en imaginant des manières de diriger l’écoulement plus favorable à la capture des particules.

Puis il s’agira de réaliser une simulation par mécanique des fluides numérique du système existant, et d’analyser le comportement de l’écoulement. Cela nécessitera de passer par un calcul « à froid » avant de prendre en compte les effets thermiques.

L’objectif sera alors de tester les nouvelles configurations préalablement identifiées afin d’initier les études à l’échelle du laboratoire.

Pour mener à bien ce stage, le ou la candidat.e devra avoir de bonnes connaissances en  mécaniques des fluides et transfert de chaleur. Le ou la candidat.e doit nécessairement avoir reçu une formation en CFD (mécanique des fluides numérique).