Stage : modèle homogénéisé de la structure capillaire d'un caloduc

Au sein de la Direction DRT du site de Thales Alenia Space à Cannes, le département Math4Space étudie les caloducs qui évacuent la chaleur des équipements d'un satellite. Ce stage, mené en collaboration avec Avignon Université, porte sur l'étape macroscopique de la modélisation : la structure capillaire y est remplacée par un milieu poreux équivalent.

Missions

• Faire le point sur la littérature des modèles macroscopiques de caloducs (écoulement de Darcy dans la mèche, écoulement de vapeur, limite capillaire) et sur l'homogénéisation des milieux poreux périodiques.
• Calculer, par problèmes de cellule, les lois effectives d'une famille paramétrée de microstructures : perméabilité, conductivité et pression capillaire maximale.
• Développer sous FEniCS un modèle axisymétrique (r, z) qui couple écoulement de Darcy, conduction et changements de phase à l'évaporateur et au condenseur, puis le valider sur des cas de référence.
• Optimiser la distribution de la structure capillaire pour maximiser la puissance transportée, sous contraintes de limite capillaire et de fabricabilité, grâce à une méthode de gradient adjoint.

Profil recherché

• Formation de niveau bac+5 à dominante mathématiques appliquées ou mécanique des fluides numériques.
• Connaissances en équations aux dérivées partielles, analyse numérique et optimisation.
• Notions d'homogénéisation et de méthode des éléments finis.
• Maîtrise de Python, idéalement de FEniCS.
• Intérêt pour la physique des écoulements capillaires.
• Anglais technique : lecture, compréhension, échanges et rédaction.
• Rigueur, capacité d'analyse et de synthèse, force de proposition et bonne communication.

Bon à savoir

• Stage de 5 à 6 mois, conventionné, avec une gratification fixée selon le niveau d'études.
• Le stage prépare une thèse sur le même sujet, et une poursuite en doctorat est envisagée.