Mécanique des fluides

L'électrification de la mobilité est une inflexion majeure pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques par le secteur des transports. Dans ce contexte, la batterie Li-ion est actuellement la technologie partagée par tous les constructeurs automobiles pour fournir le stockage d'énergie nécessaire au déploiement des véhicules électrifiés...

Dans le domaine de l'énergie éolienne, les simulations par LES (Large Eddy Simulations1) sont couramment utilisées pour mieux appréhender l’écoulement du vent au sein des parcs. A l’échelle de ces parcs, elles servent également à établir des modèles analytiques de sillages, utiles pour étudier l’interaction des éoliennes entre elles ainsi qu’avec la couche limite atmosphérique (CLA)...

L’énergie éolienne représente une part croissante du mix énergétique grâce la construction de parcs permettant de réduire les coûts d’investissement et d’exploitation. Toutefois, au sein d’un parc, les éoliennes en aval subissent les sillages des rotors situés en amont, ce qui induit à la fois une réduction de leur production et une augmentation de leur sollicitation en fatigue...

De nombreuses applications IFPEN, allant de l’extraction liquide-liquide pour la production de biocarburant au procédé de flottation pour la séparation des microplastiques, mettent en jeu des interactions entre un fluide et le grand nombre d’inclusions (bulles, gouttes) qu’il contient...

Dans le cadre d’une démarche générale de réduction des émissions produites par le secteur des transports, en particulier routiers, IFPEN s’intéresse à une voie complémentaire à l’électrification des véhicules : l’emploi de motorisations à hydrogène. Toutefois, l’utilisation de l’hydrogène dans des moteurs à combustion interne requiert au préalable une compréhension approfondie de différents phénomènes, du fait par exemple des interactions entre ce combustible et l’air...

Le domaine de l'injection moteur, comme de nombreuses applications nécessitant le recours à la simulation numérique, fait intervenir des écoulements diphasiques complexes. Or, la plupart des logiciels de calcul en mécanique des fluides peuvent simuler des écoulements à une phase (liquide ou gaz)...

La Programmation pluriannuelle de l’énergie encourage l’essor de l’énergie éolienne. Pour prévoir cette production énergétique et tenter de l’optimiser, quelle que soit l’implantation (mer, montagne), une meilleure compréhension de l’écoulement du vent au sein des parcs éoliens sera nécessaire...