Les exigences pour le bouclier thermique des engins spatiaux et les charges utiles deviennent de plus en plus grandes car les missions s'aventurent plus loin dans le système solaire. Il est envisagé dans les prochaines décennies de mieux comprendre la physique solaire et les émissions de particules solaires avec un intérêt particulier sur les vents solaires. En conséquence, la sonde spatiale pourrait être mise au défi d'approcher le soleil à une distance de seulement quelques rayons. Le projet le plus exigeant sera la mission Phoibos (ESA) pour laquelle un système très efficace de protection thermique doit être développé mais c’est aussi un problème pour d'autres missions comme Solar Orbiter.

Vélocimétrie par images de particules (PIV) des écoulements turbulents au sein des récepteurs solaires à haute température.

Encadrants : A. Toutant, G. Olalde
Durée : 6 mois
Lieu : PROMES-CNRS, Centre F. Trombe, Four Solaire d’Odeillo

The laboratory of Process, Materials and Solar Energy (PROMES) is opening a PhD candidate position. The position is funded by the European Comission. The candidate will work on a very attractive European multidisciplinary research project entitled “Optimization of a thermal energy storage system with integrated steam generator”, including more than 10 partners, in different European countries. The role of Promes laboratory in the European project is to work on the thermal simulation of a thermocline tank with filler materials.

Résumé:

Réalisation d’une étude expérimentale visant à déterminer le potentiel de la photocatalyse sur l’élimination des agents pathogènes. A partir d’eau ERU prélevée sur une station pilote, des tests d’abattement des populations seront réalisés sur un pilote de laboratoire en conditions contrôlées. L’irradiation et de débit seront appliqués en utilisant un média photocatalytique en suspension (TiO₂) catalyseur de la réaction. Il s’agit de définir la capacité du traitement de photocatalyse solaire pour une application sur une eau réelle. Pour accompagner cette étude, un travail spécifique sur une population modèle (E. Coli) plus poussée permettra d’établir des lois cinétiques d’endommagement et d’abattement et la capacité des bactéries à être revivifiés. Pour accompagner ce travail, des études microbiologiques seront menées pour établir un bilan : (a) Analyse des populations microbiennes avant et après traitement ; (b) Dénombrement et capacité à être revivifiés

Résumé :

L’objectif de la thèse est de maîtriser la sélectivité spectrale et directionnelle des surfaces de récepteurs solaires fonctionnant à haute température (500°C-1000°C) afin (1) d’obtenir une forte absorption dans le domaine du spectre solaire et une faible émission dans l’infrarouge, et (2) de favoriser la réflexion et l’émission dans certaines directions privilégiées de l’espace (vers une autre paroi active par exemple). La méthodologie consistera à développer une approche multi-échelles pour étudier les effets des microstructures en surface et en volume sur les propriétés radiatives d’émission et d’absorption des récepteurs solaires à haute température. L’étude consistera à développer des outils numériques pour modéliser les propriétés radiatives spectrales et directionnelles de tels récepteurs solaires. Cette étude s’attachera aussi à proposer une typologie de récepteurs à parois micro-structurées. Des validations expérimentales sont prévues.