Modélisation de Systèmes Propulsifs Basés sur l'Hydrogène H/F Safran

Dans le cadre de la décarbonation du secteur aérien, le groupe Safran travaille sur l'utilisation de l'hydrogène comme carburant pour ses systèmes de propulsion. Différents modes d'utilisation de ce carburant sont envisageables : le « fuel burn », système de propulsion classique utilisant la combustion, et la « fuel cell », système de propulsion électrique basé sur une pile à combustible.
De nouveaux systèmes, reposant sur l'utilisation d'hydrogène cryogénique, doivent être étudiés. L'une des problématiques concerne la vaporisation de cet hydrogène afin de le rendre utilisable par un système d'injection dans le cas d'un système de type « fuel burn » ou par un système de dosage dans le cas d'un système de type « fuel cell ».
Le stage se propose d'étudier le fonctionnement de différents systèmes de transformation de l'hydrogène liquide en hydrogène gazeux depuis son pompage dans le réservoir cryogénique jusqu'à son injection dans le système de propulsion.
Les outils utilisés pour cette étude sont essentiellement numériques : code de calculs 1D Navier-Stokes (GT-SUITE) pour la partie simulation, conception sous Catia V5 pour la partie mise en oeuvre.
L'étude sera menée en suivant une approche système, depuis les exigences des composants en vue de leur modélisation et de leur simulation, jusqu'aux exigences du système d'alimentation et d'injection en carburant lui-même. Les travaux porteront en particulier sur le type de pompe, sa modélisation et son dimensionnement de manière à satisfaire les exigences en terme de débit injecté et de rendement global. Ils pourront porter également sur les échangeurs de chaleur, qui doivent permettre le réchauffage de l'hydrogène pour le gazéifier ; les injecteurs qui assurent le dosage du carburant dans la chambre de combustion ; les vannes qui régulent le débit d'hydrogène dans la pile à combustible ou le système d'injection. L'ensemble du circuit sera ensuite modélisé dans une approche 1D. Les modélisations pourront porter sur des cas stationnaires mais également sur des profils de mission de vol en transitoire.