Doctorant en génie électrique, mécanique et/ou physique appliquée – F/H

À propos de nous

SUJET DE THESE : Modélisation multi disciplinaire en vue de la conception optimale de propulseurs de type RIM-Driven

Laboratoire : IRENAV (équipe M2EN), IRDL

Encadrement : MCF HDR J-F Charpentier, MCF F. Deniset, MCF P-M Guilcher  contacts : jean-frederic.charpentier@ecole-navale.fr, francois.deniset@ecole-navale.fr, pierre-michel.guilcher@ensta-bretagne.fr.

Les systèmes de propulsion navale à entrainement circonférentiel ou « Rim-Driven » sont une solution de plus en plus envisagée pour la propulsion navale dans les domaines civils et militaires. Dans ces systèmes, le moteur électrique de propulsion est intégré dans une tuyère entourant l’hélice. Les pales de l’hélice sont liées par leur périphérie aux parties actives du rotor du moteur comme présenté à la figure 1. Depuis plus d’une dizaine d’années ces systèmes sont étudiés pour la propulsion des navires civils et militaires. 

Mission

Le sujet de thèse sera consacré à l’élaboration de modèles dédiés à la conception des systèmes et à leur association dans une procédure de conception optimale couplée (optimisation) sur un point ou un cycle de fonctionnement. Ces modèles devront être suffisamment légers pour être inclus dans des procédures d’optimisation (ils serviront au calcul des fonctions objectifs et contraintes liées au cahier des charges). Ils devront être, cependant, suffisamment précis pour représenter fidèlement les phénomènes en interactions. Le travail pourra ainsi nécessiter la mise en œuvre de techniques de réduction de modèles plus lourds (comme les modèles numériques par exemple). Ce travail sera fait en relation avec celui d’un chercheur post-doctoral qui sera en charge de la modélisation numérique du propulseur. Une phase expérimentale de validation des modèles sera également prévue notamment avec des essais de caractérisation d’un dispositif existant.

Plan de travail (de principe)

Le travail de thèse peut s’articuler autour de grandes tâches décrites ci-après.

• Tâche 1 – Identification des différents modèles envisageables pour prendre en compte les principaux phénomènes couplés. Cette tâche comprendra la caractérisation de ces modèles en termes de précision et complexité.

• Tâche 2 : Application de techniques de réduction des modèles afin d’identifier des modèles compatibles avec la conception optimale. Pour cela, des techniques de type « métamodèles » ou « space mapping » pourront par exemple être employées

• Tâche 3 : Participation aux essais et à l’analyse des essais de caractérisation/validation du dispositif existant. Ces essais comprendront des tests en bassin et les tests de caractérisation géométrique du dispositif.

• Tâche 4 : Détermination et application d’une méthodologie d’optimisation dans un processus de conception optimale. Les modèles identifiés précédemment seront mis en œuvre dans une boucle d’optimisation pour l’évaluation des fonctions objectifs et contraintes liée à un cahier des charges. On déterminera la méthode d’optimisation la plus pertinente en fonction de la nature du problème. Le processus sera appliqué à des cahiers des charges réalistes (navires, AUV par exemple) et les résultats seront analysés et discutés.

Profil

Diplôme :  Master recherche ou ingénieur idéalement en Génie Electrique et/ou Mécanique et/ou physique appliquée           

Compétences :

• Intérêt pour la recherche scientifique et l’ingénierie.
• Intérêt pour les applications des domaines maritime et naval.
• Bonnes capacités relationnelles, dynamisme.
• Bonne capacité rédactionnelle, bon niveau en anglais.

Dossier de candidature : Envoyer CV détaillé, lettre de motivation et lettres de recommandation avant le 30 avril 2024, par voie électronique aux adresses suivantes : recrutement@ecole-navale.fr et jean-frederic.charpentier@ecole-navale.fr (sous référence : FDP Doctorant RD-Prop 2024)