Etude expérimentale des écoulements en milieux karstiques

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : CLIMAT, ENVIRONNEMENT ET ÉCONOMIE CIRCULAIRE, ÉNERGIES RENOUVELABLES, MOBILITÉ DURABLE et HYDROCARBURES RESPONSABLES.

L’engagement d’IFPEN en faveur d’un mix énergétique durable se traduit par des actions visant :

• à gagner en efficacité énergétique ;
• à réduire les émissions de CO2 et de polluants ;
• à améliorer l’empreinte environnementale de l’industrie et des transports ;

tout en répondant à la demande mondiale en mobilité, en énergie et en produits pour la chimie.

Dans cet objectif, IFPEN développe des solutions permettant, d’une part, d’utiliser des sources d’énergie alternatives et, d’autre part, d’améliorer les technologies existantes liées à l’exploitation des énergies fossiles.

Etude expérimentale des écoulements en milieux karstiques 

Les aquifères karstiques sont à la fois un trésor et une source de risques : alors que jusqu'à 25% de la population mondiale en dépend pour l'eau potable, ils ont des capacités de conduction extrêmement rapide de l'eau et des contaminants, pouvant engendrer d’importantes inondations (crues éclair) et avoir des reperçussions sur la santé publique.

L’objectif du projet KARST - lauréat d’une prestigieuse bourse européenne ERC Synergy - est d’accroitre les connaissances scientifiques dans le domaine des écoulements en milieux karstiques, afin de mieux les modéliser et d’en déterminer les réactions vis-à-vis d’événements extérieurs (conditions météorologiques, construction de barrages, etc…).

IFP Energies nouvelles intervient dans ce projet sur deux aspects fondamentaux : la caractérisation expérimentale des écoulements et du transport des polluants, et les lois mathématiques et physiques de changement d’échelle pour la modélisation.

Le stage que nous proposons concerne la caractérisation des écoulements dans les conduits souterrains constituant les aquifères karstiques. Les équipes d’IFP Energies nouvelles ont développé un banc expérimental permettant d’assembler et de mettre en eau des modèles réduits de cavités imprimés en résine transparente.

Trois parties sont proposées dans ce stage :

- La première consiste en une courte étude bibliographique à la fois sur les aquifères karstiques, leurs rôles et enjeux, ainsi que sur les méthodes expérimentales utilisées.

- Ensuite le candidat participera à la mise en place du diagnostique optique (PIV, LDV, fluorescence) en fonction de l’avancement des mesures actuelles et prendra en main la technique d’index matching. Une campagne de mesure sera alors réalisée.

- Enfin, le candidat participera au post-traitement et à l’exploitation des données acquises, afin de les confronter à la littérature mais aussi d’apporter des éléments de compréhension sur la phénoménologie des écoulements. Le travail se fera dans un contexte international, en interaction directe avec les autres lauréats de l’ERC Synergy, dont les chercheurs du laboratoire CSIC (Barcelone, Espagne) et les équipes en charge des acquisitions de terrains (Université de Neuchâtel, Suisse).

Autonome et rigoureux, le/la candidat(e) doit avoir un gout prononcé pour la mécanique des fluides. Persévérant(e), le/la candidat(e) doit faire preuve d’un sens certain sens physique l’amenant à pouvoir questionner ses résultats pour en assurer la qualité. Le/la candidat(e) sera intégré(e) à l’équipe diagnostics optiques du département et devra être à même de travailler en équipe.

Profil recherché :

Master 2 (Bac+5) ou dernière année d’école d’ingénieur motivé(e) pour mener des travaux de recherche et développement dans le domaine passionnant de la mécanique des fluides.

L’étudiant(e) sera intégré(e) à une équipe de pointe très dynamique spécialisée dans les « diagnostics optiques » : ingénieurs de recherche, techniciens spécialisés.

Compétences recherchées :

• Optique et intérêt pour la mesure et l’expérimentation
• Mécanique des fluides
• Maîtrise des outils de programmation (Matlab, Python, etc. )
• Autonomie
• Aptitude à travailler en équipe et communiquer sur son travail.

Mots-clefs : Mécanique des fluides, diagnostics optiques, aquifères karstiques, …

Durée et période du stage : 6 mois entre février et août 2025
Lieu du stage : Rueil-Malmaison