N°40- Stage+Thèse_LOMC_LeHavre_Mutabazi

Proposition de sujet de stage Master II
Modélisation de la convection thermique induite par un champ électrique en microgravité
L’objet du stage est d’étudier la convection thermique induite dans un liquide diélectrique par un
champ électrique dans des conditions de microgravité (réalisées à bord de l’avion zéro-G ou à bord de
la station spatiale internationale).
Lorsqu’un fluide diélectrique est soumis à un gradient de température et à une tension électrique
alternative dont la fréquence est très élevée par rapport fréquences caractéristiques du fluide, la force

 

diélectrophorétique f d = − E 2 ∇ε 2 due au couplage du champ électrique E avec la variation de la
permittivité électrique ε avec la température joue le rôle de la force de flottaison (analogue de la
poussée d’Archimède). Au-delà d’une valeur critique d’un nombre de Rayleigh construit avec la

gravité électrique ( g e ↑↑ ∇E 2 ), se développe un mode électrique de convection « naturelle » formé de
vortex stationnaires. Dans le cas d’un fluide confiné dans un anneau cylindrique, ce mode électrique
est non axisymétrique.
Le stage consistera à étudier ce type de convection avec des simulations numérique directes (DNS
avec COMSOL Multiphysics) dans un anneau cylindrique de hauteur finie en conditions de vol
parabolique afin d’aider à l’interprétation des données récoltées lors d’une campagne d’essais réalisée
en octobre 2016.
Environnement du stage
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Lieu : Le stage sera réalisé dans l’équipe ITT «Instabilités et Transition vers la Turbulence»
du LOMC, UMR 6294, CNRS-Université du Havre, 53, rue de Prony, 76 600 Le Havre.
Moyens de l’étude : DNS avec le logiciel COMSOL Multiphysics
Encadrement : Olivier CRUMEYROLLE & Innocent MUTABAZI
Durée du stage : 4 à 6 mois (pris en charge par le LABEX EMC3).
Référence jointe :
I. Mutabazi, H. Yoshikawa, M. Tadie Fogaing, V. Travnikov, O. Crumeyrolle, B. Futterer & C.
Egbers, Thermoelectrohydrodynamic convection under microgravity : a review, Fluid Dyn. Res. 48,
061413 (2016).
Le sujet de stage pourra donner lieu à une thèse cofinancée par le CNES à partir du 01/10/2017.
Personne à contacter : Innocent MUTABAZI
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Adresse électronique : [email protected]
Téléphone : 02 35 21 71 19 ou 06 79 88 13 50