Experimental and CFD Study of Fluid-inserts interaction and heat transfer in single-phase and two-phase flow in a heat exchanger equipped with rotating inserts

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 : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Experimental and CFD Study of Fluid-inserts interaction and heat transfer in single-phase and two–phase flow in a heat exchanger equipped with rotating inserts

The technologies of heat exchanger inserts are used to improve thermal transfer efficiency and reduce fouling of exchange tubes. They represent a highly promising potential to support the reduction of energy consumption and, consequently, CO2 emissions in the chemical industry and other sectors. 

The objective of this internship is to study, through numerical CFD modeling, the hydrodynamics (single-phase and two-phase) and heat transfer in a tubular heat exchanger tube equipped with rotating inserts.

The internship aims:

• Carry out experimental measurements on an experimental setup
• Post-treatment of experimental data. Analysis of the effect of hydrodynamics on : insert rotation speed, heat transfer efficiency and pressure drop
• Perform "CFD" numerical simulations of Fluid-inserts interaction in single-phase and two –phase flow and compare the results to experimental measurements.
• Perform “CFD” numerical simulation of heat transfer and develop appropriate heat transfer correlations.
• The numerical model is developed on Ansys Fluent software, with the use of some user-defined functions "UDF"

Required profile

Écoles d’ingénieur (ENSEEIHT, ENSPG, ENSIACET, ENSIC, UTC…autres universités Européennes), Master en génie chimique ou en mécanique des fluides

• Chemical Engineering
• Fluid dynamics
• Computational Fluid Dynamics

Additional information

Duration of the internship: 6 Months
Workplace: Lyon, France
Transport: Public transport
Paid internship: 1080€/month