Développement d'un système d'aération contrôlée et d'imagerie pour le refroidissement à l'huile des moteurs électriques

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.

Développement d'un système d'aération contrôlée et d'imagerie pour le refroidissement à l'huile des moteurs électriques

L'utilisation de l'huile pour le refroidissement suscite un intérêt croissant, en particulier dans les systèmes électriques comme les moteurs, grâce à la faible conductivité électrique de l'huile. Cependant, l'agitation de l'huile, causée par la rotation des pièces mécaniques ou l'injection de fluide, entraîne la formation de bulles d'air. Ces bulles modifient les propriétés physiques du fluide, affectant ainsi l'écoulement de l'huile et l'efficacité du refroidissement.

L'objectif principal de ce stage est de développer un système permettant d'introduire une aération contrôlée dans l'écoulement d'huile et de mettre en place un dispositif d'imagerie microscopique capable de mesurer la taille des bulles d'air pour mieux comprendre et quantifier l'aération.

Objectifs

• Effectuer une étude bibliographique sur les travaux expérimentaux relatifs à la caractérisation de l'aération de l'huile et les outils utilisés pour la mesurer.
• Concevoir et construire un système permettant d'introduire une aération contrôlée dans un écoulement d'huile. Le système doit comprendre un mécanisme permettant de créer et réguler la formation des bulles d'air.
• Installer un système d'imagerie avancé (par exemple, caméras microscopiques) capable de capturer des images haute résolution des bulles d'air dans l'écoulement d'huile, afin de mesurer leur taille et leur distribution.
• Valider ces mesures à l'aide de capteurs complémentaires et réaliser des tests expérimentaux en modifiant les paramètres (ex. température de l’huile, débit, type d’huile, méthode d’injection) pour observer l'impact sur l'aération et la mesure des bulles d'air.
• Analyser les images capturées pour caractériser le processus d'aération, et obtenir des données précises sur la formation des bulles dans différentes conditions.
• Rédiger des rapports détaillés sur les résultats expérimentaux et proposer des recommandations pour améliorer l'efficacité du refroidissement à l'huile des moteurs électriques.

Profil recherché

Étudiant en 3e année de licence ou en master en ingénierie mécanique, ingénierie chimique, dynamique des fluides ou un domaine connexe.

• Bonne connaissance de la mécanique des fluides, de la thermodynamique, et expérience avec des montages expérimentaux et systèmes d’imagerie optique.
• Compétence en analyse de données et résolution de problèmes, avec une expérience des logiciels comme MATLAB ou Python.
• Excellentes compétences en communication écrite et orale, avec la capacité de documenter et présenter clairement les résultats de recherche.
• Capacité à travailler de manière autonome et en collaboration, avec une approche proactive de l'apprentissage et de la recherche.

Mots-clefs : Recherche et innovation, Aération, Analyses des images, Imagerie microscopique, Conception du système, Développement optique, Refroidissement, Machines électrique

Lieu du stage : Rueil-Malmaison