Thèse Optimisation des Flammes Stabilisée par Auto-Allumage en Condition de Réchauffe H/F Safran

L'évolution des architectures propulsives, conjuguée à des exigences environnementales et énergétiques toujours plus strictes, impose de nouveaux défis techniques aux motoristes aéronautiques. Parmi eux, le fonctionnement des moteurs en conditions de réchauffe constitue un enjeu majeur : dans ces régimes extrêmes, les phénomènes physiques et chimiques de la combustion du kérosène diffèrent sensiblement de ceux observés en fonctionnement nominal, rendant leur maîtrise particulièrement complexe. Aujourd'hui, grâce aux efforts de développement de dernières années, les systèmes de combustion actuels atteignent leurs limites ; le compromis entre rendement énergétique, stabilité de flamme et réduction des émissions polluantes devient de plus en plus difficile à maintenir. Pour dépasser ce verrou technologique, il est nécessaire d'explorer des architectures de combustion en rupture, ouvrant la voie à des concepts plus performants, robustes et durables.
Dans cette dynamique, SAFRAN Aircraft Engines conduit des programmes de recherche ambitieux, combinant essais expérimentaux et modélisations numériques haute-fidélité (LES, RANS). Ces travaux visent à concevoir les systèmes de combustion de prochaine génération, capables d'assurer les performances cibles tout en réduisant significativement leur impact environnemental.
La thèse proposée s'inscrit dans ce contexte d'innovation. Les travaux porteront sur une étude combinée, à la fois expérimentale et numérique (LES), au sein d'un environnement scientifique stimulant, multidisciplinaire et fortement intégré à la recherche académique de pointe. L'objectif de la thèse est d'améliorer la compréhension et l'optimisation des mécanismes de stabilisation des flammes par auto-allumage. L'accent sera mis sur le développement et l'optimisation des stratégies d'injections de carburants liquide dans un écoulement d'air vicié chaud.

Vous intégrerez l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse et collaborerez avec le département Chambre de Combustion et Arrière-corps de la Direction Technique, au sein du service Méthodes et Conception Aérodynamique et Combustion de SAFRAN Aircraft Engines. Dans ce cadre, votre mission consistera à contribuer au développement des futures technologies de combustion en réalisant principalement des essais expérimentaux pour évaluer différentes stratégies d'injection de carburant (e.g. JICF, Pressure Swril in Cross Flow, Flat Spray, Pulvérisation par jet impactant, Sweeping Jet ... etc), afin d'optimiser à la fois le mélange carburant air vicié pour minimiser la distance de stabilisation de flamme tout en réduisant les émissions polluantes. En parallèle des activités expérimentale, une étude numérique par LES sera également mené. Les configurations et point de fonctionnement seront sélectionnés esest calculés avec le code CFD AVBP. L'objectif est d'élucider les différents mécanismes physiques qui pilotent la stabilisation et la dynamique de ces flammes.