Thermodynamique / Modélisation moléculaire

Maîtriser la compatibilité entre polymères et fluides est essentiel dans de nombreux secteurs de l’industrie, comme par exemple dans l’automobile avec la question de la tenue des matériaux du système d’alimentation en carburant.

Un grand nombre de simulateurs, qu’ils portent sur le dimensionnement des procédés réactionnels, sur l’évolution des réservoirs pétroliers ou de celle des dispositifs de combustion, nécessitent d’accéder à des propriétés thermodynamiques. Pour fournir ces propriétés, IFPEN a développé une bibliothèque de modules de calculs, nommée « Carnot », du nom du célèbre thermodynamicien français. Or ces calculs, en particulier ceux concernant l’équilibre entre phases (aussi appelés « flash »), sont généralement très consommateurs en ressource de calcul du fait de la complexité des systèmes considérés, et représentent dans de nombreux cas la partie la plus chronophage de la simulation.

À la différence des molécules d’hydrocarbures d’origine fossile, celles issues de la biomasse sont polaires, en raison des hétéro-atomes qu’elles renferment. Cette différence à l’échelle moléculaire induit un comportement macroscopique plus complexe dont il faut tenir compte pour le dimensionnement des procédés qui les mettent en œuvre.

Les nanoparticules de platine supportées sur alumine-γ chlorée sont utilisées dans les catalyseurs hétérogènes bifonctionnelsa qui sont au cœur de nombreux procédés industriels. La localisation des deux types de sites que renferment ces catalyseurs et la distance entre ces sites...

Les zéolithes sont des solides nanoporeux largement utilisés comme catalyseurs acides de transformation de molécules hydrocarbonées. Déterminer les vitesses des actes élémentaires des mécanismes réactionnels constitue toutefois un défi, en raison du grand nombre de degrés de liberté dont disposent les réactifs...

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)...