Monsieur Hugo PANCIN
a présenté ses travaux intitulés « Contribution à l’amélioration de l’efficacité énergétique et à la dépollution des machines thermiques»
Résumé de la thèse :
L’Étude s’inscrit dans le contexte des enjeux environnementaux et géo-économiques liés aux machines thermiques conventionnelles, dont l’usage reste pertinent dans certaines régions et applications malgré les contraintes liées aux émissions polluantes et aux gaz à effet de serre. Elle explore plusieurs solutions visant à améliorer leur efficacité énergétique et à réduire leur impact environnemental, notamment par le développement de nouvelles architectures moteur, l’utilisation de carburants décarbonés et l’optimisation des procédés de combustion.
Le premier projet, « CLEAN REGEN SEE », porte sur le développement d’un moteur thermique innovant exploitant un cycle thermodynamique divisé (TDR) et une chambre de combustion en flux pulsé. Dans ce cadre, un banc d’essais reproduisant les conditions dynamiques spécifiques du système a été conçu, ainsi qu’une chambre de combustion optimisée et partiellement validée expérimentalement.
Le second projet, « HyWICE », proposé par la société RH2 vise la conversion à faible coût de moteurs essence ou diesel en moteurs alimentés au dihydrogène grâce à un système de rétrofit. Afin de limiter les émissions de NOx, une injection d’eau est utilisée pour réduire la température de combustion. Des essais sur banc moteur ont permis d’évaluer l’impact de cette technique sur les performances énergétiques et les émissions polluantes. Il est proposé une méthode d’optimisation topologique appliquée aux écoulements réactifs afin d’améliorer la géométrie des chambres de combustion. Basée sur un milieu poreux, une méthode adjointe et un mécanisme chimique simplifié, cette approche permet d’optimiser la combustion tout en limitant les émissions de NO et les pertes de charge. Les résultats obtenus montrent des géométries proches des stratégies d’« air staging » utilisées dans les turbines à gaz, confirmant la pertinence de cette méthode pour améliorer l’efficacité énergétique et la dépollution des machines thermiques.
Mots-clés : Optimisation, Topologie, Combustion, Hydrogène