Suivre la naissance des poudres métalliques : Simulation à méso-échelle de la production de poudre de cadmium de haute pureté

Une bonne formation académique en dynamique des fluides et en modélisation numérique.
Un diplôme d'ingénieur de premier cycle.
Expérience de la programmation, de préférence en C++, dans le domaine de la modélisation numérique.
Une attitude de travail proactive, orientée vers le travail d'équipe et la curiosité.
Une affinité pour la dynamique des fluides, modélisation numérique et le calcul scientifique.
Volonté de travailler en étroite collaboration avec notre partenaire industriel.
Bonne capacité de communication écrite et orale en anglais.
La maîtrise du français est un atout majeur.

La personne sélectionnée commencera ses études en janvier ou en mai 2026.

Description détaillée

La production de poudres métalliques de haute pureté joue un rôle essentiel dans les technologies de pointe telles que l'énergie photovoltaïque, les semi-conducteurs et les systèmes de batteries. La compréhension et le contrôle de la condensation et de la solidification des gouttelettes métalliques individuelles dans les écoulements turbulents sont essentiels pour améliorer la qualité des poudres et l'efficacité des processus. Ce projet associe une modélisation numérique avancée à des applications industrielles pertinentes pour étudier la dynamique de la formation de particules de cadmium dans les processus d'évaporation-condensation. En simulant l'écoulement et l'environnement thermodynamique subis par les particules individuelles, le projet permet de comprendre les mécanismes qui régissent la distribution de la taille des particules, un paramètre essentiel pour le traitement en aval et la performance des matériaux.

Ce projet de recherche se concentre sur la modélisation détaillée des particules de cadmium individuelles lorsqu'elles se nucléent, se condensent, se solidifient et se déplacent dans l'écoulement à l'intérieur d'un condenseur industriel de poudre métallique. Le projet développera un modèle à méso-échelle pour la poudre de cadmium, qui capturera l'évolution des propriétés des particules en fonction des conditions locales d'écoulement et de température. Associé à un cadre Euler-Lagrange de pointe mis en œuvre dans un code CFD interne, le projet appliquera ce modèle à méso-échelle pour simuler l'écoulement et la dynamique des particules dans des géométries représentatives et effectuera des simulations impliquant jusqu'à un million de particules. Une attention particulière sera accordée aux interactions entre les particules et les turbulences, qui jouent un rôle essentiel dans le regroupement des particules, la distribution du temps de séjour et l'efficacité du transfert de chaleur et de masse. La compréhension de ces interactions est essentielle pour expliquer et finalement contrôler la distribution granulométrique de la poudre de cadmium obtenue. Le résultat sera une image à haute résolution du champ d'écoulement, des trajectoires des particules et des conditions thermodynamiques et mécaniques subies par les particules de cadmium tout au long du processus de condensation.

De plus amples informations sur nos recherches sont disponibles sur le site web de notre groupe : www.polycfd.com

Les candidats intéressés doivent contacter Fabian Denner par courriel, en utilisant la ligne objet « Suivre la naissance des poudres ».

Possibilité de financement

Le candidat retenu se verra offrir une bourse compétitive. Le financement de la participation à des conférences scientifiques et de la visite de nos partenaires de projet est également disponible.