Détail du poste
Établissement : Université de Bretagne Occidentale École doctorale : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur Laboratoire de recherche : Institut de Recherche Dupuy de Lôme Direction de la thèse : Noureddine LATRACHE Date limite de candidature : 2026-12-31T00:00:00
Le chauffage et le refroidissement représentent près de 50 % de la consommation finale d'énergie mondiale et plus de 40 % des émissions de CO liées à l'énergie. L'atteinte des objectifs européens de réduction des émissions de gaz à effet de serre (-55 % d'ici 2030) nécessite donc d'améliorer l'efficacité énergétique de ces systèmes et de développer des solutions bas carbone adaptées aux territoires.
Dans ce contexte, l'aquathermie, qui exploite la chaleur des eaux de surface via des pompes à chaleur, constitue une solution prometteuse, particulièrement pertinente pour les territoires littoraux comme la Bretagne. S'inscrivant dans une économie maritime pour une croissance bleue, cette approche vise à valoriser durablement une ressource marine locale tout en réduisant l'empreinte carbone des usages énergétiques. Toutefois, le déploiement de ces systèmes reste limité par les pertes énergétiques liées au transport du fluide caloporteur, notamment les pertes par frottement dans les réseaux hydrauliques.
Ce projet de thèse vise à étudier les mécanismes physiques de réduction de la traînée dans des écoulements en circuit fermé par l'ajout de surfactants et de polymères au fluide caloporteur. Contrairement aux polymères, dont l'efficacité est limitée par leur dégradation mécanique, les solutions de surfactants présentent une réduction de traînée durable liée à la formation de structures micellaires induites par le cisaillement.
Le projet de thèse s'appuie sur des moyens expérimentaux complémentaires permettant une caractérisation complète des écoulements et des fluides étudiés, depuis leurs propriétés rhéologiques jusqu'à la dynamique turbulente et aux pertes de charge.
Rhéométrie : caractérisation des propriétés rhéologiques des fluides (viscosité apparente, comportement non newtonien, seuils de cisaillement), indispensable pour analyser l'effet des tensioactifs sur les écoulements et interpréter les mesures hydrodynamiques.
Vélocimétrie par Images de Particules (PIV) : mesure non intrusive des champs de vitesse et des structures turbulentes.
Capteurs de pression : quantification précise des pertes de charge et évaluation des gains énergétiques liés à la réduction de traînée.
Visualisation par kaliroscope : observation qualitative des structures d'écoulement, instabilités et transitions de régime.
Écoulement de Poiseuille : configuration de référence pour l'étude des pertes de charge et la validation des modèles théoriques.
Écoulement de Taylor-Couette à rotation différentielle : analyse d'écoulements cisaillés complexes et des mécanismes de transition vers la turbulence.
L'ensemble de ces moyens permet une approche expérimentale intégrée, reliant les propriétés du fluide, la dynamique des écoulements et la performance énergétique des systèmes aquathermiques.
Ce projet de thèse s'inscrit dans le champ de l'économie maritime et de la croissance bleue en valorisant la chaleur des eaux de surface océaniques par l'aquathermie. Il vise à améliorer l'efficacité énergétique des systèmes aquathermiques afin de réduire les pertes de transport, la consommation d'énergie primaire et l'empreinte carbone des infrastructures littorales et portuaires. Les travaux développeront des connaissances scientifiques sur les écoulements hydrauliques marins et la réduction de traînée, avec des applications transférables aux systèmes marins et offshore, contribuant ainsi à une transition énergétique durable des territoires côtiers.
Mené à l'IRDL-site de l'Université de Bretagne Occidentale, Brest en collaboration avec l'Université de Hokkaido (Japon), ce projet apportera des bases scientifiques solides pour améliorer l'efficacité énergétique des systèmes de récupération de chaleur marine et contribuer à la transition énergétique des territoires côtiers.
Publiée le 05/05/2026 - Réf : 445135b0113cfcd5e1a7662a2b86d065