Candidature à la préparation d’une thèse

Angoujard Regine

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• Langue: Français

Extrait

P

ROPOSITION DE STAGE DE

M

ASTER

II

L

ABORATOIRE

J

ACQUES

-

L

OUIS

L

IONS

(UPMC)

–

O

RANGE

L

ABS

Encadrants

Laboratoire Jacques-Louis Lions: Marie Postel

et

Ionut Danaila

[e-mail]

[e-mail]

Orange Labs:

Stéphane Le Masson

[e-mail]

Lieu du stage

: Paris (Laboratoire Jacques-Louis Lions) : 4 mois

Lannion (Orange Labs)

: 2 mois

Rémunération

: approx 460 euros net

par mois.

Sujet du stage

:

Modélisation et simulation numérique de matériaux à changement de phase

Contexte global de l'étude :

L’unité de recherche et développement « Energie, environnement climatique et

développement durable » d'Orange Labs Lannion,

est chargée, entre autres,

de l’étude

du comportement thermique des installations de télécommunications et de leur impact sur

l’environnement. Dans le cadre de cette activité, un sujet de recherche important est

constitué par

la modélisation thermo-aéraulique et la simulation numérique de grands

volumes représentés par les bâtiments abritant les installations de télécommunications.

Des matériaux à changement de phase sont utilisés dans les murs des bâtiments pour

réduire la température dans les zones de fort gradient thermique générés pendant le

fonctionnement des installations électroniques.

Ce procédé est intéressant pour Orange

car il permet de réduire les dimensions et le coût des dispositifs de refroidissement.

Description du sujet de stage :

La modélisation et la simulation des matériaux à changement de phase introduit des

difficultés mathématiques et numériques spécifiques : la prise en compte de

l’instationnarité du processus de changement de phase, le suivi de l'interface entre les

deux phases, la modélisation des sources de chaleur de puissances inégales, etc.

L’utilisation de codes commerciaux n'ayant pas apporté les résultats escomptés, un travail

plus fondamental a été

lancé pour ce type de problèmes [1, 2].

Le premier volet du stage concernera le travail de modélisation. Le point de départ serait

l’étude des matériaux à changement de phase modélisés par des sous-domaines (phase

liquide et phase solide) séparés par une interface qui évolue

en temps.

Chaque sous-

domaine sera régi par l’équation instationnaire de la chaleur [3] avec des coefficients

discontinus à l’interface. Les méthodes de suivi d'interface seront également étudiées.

Dans une deuxième partie du stage, la modélisation sera validée par des simulations

numériques. Le logiciel FreeFem++ [4], développé au Laboratoire Jacques-Louis Lions,

est parfaitement adapté pour ce genre de problèmes. Il offre une interface conviviale pour

l’écriture des programmes et la visualisation des résultats.

Spécificité du stage :

Le stage offre l'avantage de combiner l'approche mathématique fondamentale avec la

mise en oeuvre numérique, en directe liaison avec l'application pratique visée.

L'étudiant travaillera essentiellement (quatre mois)

à Paris, au Laboratoire Jacques-Louis

Lions. Il bénéficiera des compétences en modélisation mathématique et simulation

numérique présentes au laboratoire. Il aura également accès aux ressources de calcul

représentées par des machines puissantes et clusters de calcul parallèle.

L'étudiant aura également la chance de s'immerger dans le milieu de la recherche

industrielle, en passant deux mois dans le laboratoire Orange Labs de Lannion, en

Bretagne. Il aura l'occasion de visiter les installations expérimentales et de se familiariser

avec les protocoles de recherche utilisés dans l'industrie.

B

IBLIOGRAPHIE

:

[1]

H.

F

OURCADE

,

S.

L

E

M

ASSON

,

D.

N

ÖRTERSHÄUSER

,

E

TUDE NUMERIQUE D

'

UN MATERIAU A CHANGEMENT DE

PHASE SOLIDE LIQUIDE POUR UNE APPLICATION AU MATERIEL DE TELECOMMUNICATION

,

F

RANCE

T

ELECOM

R&D,

IBPSA,

2007,

http://www2.arer.org/download/FEM/EVE/IBPSA/fourcade.pdf

[2]

D.

N

ÖRTERSHÄUSER

,

S.

L

E

M

ASSON

,

H.

F

OURCADE

,

D.

M

ONDIEIG

,

APPLICATION

OF

MOLECULAR

ALLOYS

AS

PHASE

CHANGE

MATERIALS

FOR

LIMITING

THE

RISE

OF

TEMPERATURE

IN

TELECOMMUNICATION

OUTDOOR

CABINETS

,

A

NNALS OF THE

A

SSEMBLY FOR THE

I

NTERNATIONAL

H

EAT

T

RANSFER

C

ONFERENCE

13,

2006,

http://www.begellhouse.com/references/IHTC13,69cdef06449c53d9,4c5cffb64b8b4125.html

[3]

I.

D

ANAILA

,

P.

J

OLY

,

S.

M.

K

ABER

,

M.

P

OSTEL

.

I

NTRODUCTION AU CALCUL SCIENTIFIQUE PAR LA PRATIQUE

,

D

UNOD

,

C

OLLECTION

S

CIENCES

S

UP

,

2005.

[4]

F.

H

ECHT

,

O.

P

IRONNEAU

,

A.

L

E

H

YARIC

,

K.

O

HTSUKA

:

F

REE

F

EM

++

MANUAL

,

http://ww.freefem.org

.