Activites de recherche et formation doctorale

5.2.1 : Introduction : le programme « rayonnement et procédés » du laboratoire

La démarche originale de l’équipe a été de développer en parallèle un outil de simulation, dit de référence, basée sur la résolution de la forme intégrale de l’équation des transferts radiatifs par une méthode statistique de Monte Carlo, et un outil « simplifié », s’appuyant sur une méthode aux ordonnées discrètes [9].

Au départ, cette démarche avait pour but de pallier aux imprécisions liées aux hypothèses simplificatrices très simplistes prises en compte pour modéliser les échanges radiatifs dans la plupart des procédés à haute température. En effet, d’une façon générale, le rayonnement est mal pris en compte dans ces procédés malgré son influence sur le rendement énergétique, l’émission de polluants ou la tenue des matériaux.
Dans ce contexte, les objectifs du programme « rayonnement et procédés » sont multiples :

• 
  Mieux comprendre les processus d’échange par rayonnement dans les systèmes complexes (couplages rayonnement - chimie, écoulement - rayonnement des particules…).
  
• 
  Développer des modèles et des simulations des transferts radiatifs dans les procédés, notamment les systèmes en combustion.
  
• 
  Mettre au point des méthodes de diagnostic non intrusives afin de valider les modèles et de proposer des voies pour le contrôle en ligne des procédés (méthodes inverses).
  

Les problèmes sont abordés d’une façon pluridisciplinaire à travers des collaborations dans différents domaines : physique (LE de l’UPS à Toulouse), combustion, (CERFACS à Toulouse), informatique (IRIT à Toulouse), procédés (PROMES du CNRS à Odeillo).

Le programme « rayonnement et procédés » a donc développé deux grandes familles d’outils :

• 
  Des outils très précis, dits de référence, bases sur des algorithmes de Monte-Carlo ;
  
• 
  Des modèles approchés, basés sur une méthode aux ordonnées discrètes.
  

Ces développements numériques sont appuyés par des expérimentations de laboratoire, qui permettent, dans des conditions bien déterminées, de valider les résultats obtenus par les différents codes de calcul développés.