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THESE : Modélisation robuste bas niveau du système propulsif couplé et intégré ECS-Moteur F/H

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Arquitectura e Ingeniería de Sistemas Toulouse , Occitanie , Francia CIFRE Tiempo completo Maestria / Postgrado/Máster Primera experiencia Inglés Fluido
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Descripción del puesto de trabajo

Cette thèse est proposée dans le cadre d'une collaboration entre Safran Tech et l'ISAE-SUPAERO sous la forme d'un contrat CIFRE.

Safran Tech est le centre de recherche et technologie (R&T) du groupe international SAFRAN, équipementier de premier rang opérant dans les domaines de l'Aéronautique, de l'Espace et de la Défense. L'ISAE-SUPAERO est un institut d'enseignement supérieur et de recherche qui offre une gamme complète et unique de formations scientifiques de très haut niveau en aérospatial et développe une politique de recherche très largement tournée vers les besoins futurs des industries aérospatiales ou de haute technologie.

Les nouvelles technologies de l'aéronautique civile sont influencées par des contraintes contradictoires de réduction de l'impact environnemental et de croissance maintenu du marché mondial. Une manière cohérente de respecter ces deux contraintes est de réduire la consommation d'énergie de l'avion soit en diminuant la demande d'énergie du système pour une mission donnée, soit en améliorant l'efficacité du système. Cela a conduit à une forte tendance à l'électrification des différents systèmes d'aéronefs, se dirigeant vers ce que l'on appelle les « MEA », les avions plus électriques. Le système de contrôle environnemental (« ECS »), un système polyvalent particulièrement lié au moteur, à la cabine, à la protection contre le givrage de la voilure et au refroidissement des équipements électroniques, est un important consommateur d'énergie non propulsive sur un avion civil.

Le projet de thèse s'inscrit dans l'objectif global de mettre en place et de tester une approche de conception par modélisation de sous-systèmes fortement couplés, notamment l'ECS et le moteur. Alors que jusqu'à présent, les sous-systèmes sont conçus et optimisés séparément (moteur d'un côté et ECS de l'autre par exemple), la méthode proposée ici permettra d'optimiser l'intégralité du système dès la phase de conception en identifiant clairement les cas dimensionnant et en quantifiant les interactions entre moteur et système ECS sur ces cas.

Durant ces trois années, les besoins fonctionnels du conditionnement d'air au niveau avion seront déterminées ainsi que les systèmes impliqués (moteur, pack, réseau électrique, APU). Les stratégies de réponse à ces besoins fonctionnels seront identifiées. Les stratégies en architectures organiques seront déclinées, afin d'évaluer l'aspect énergétique du système. Pour ce faire, des modèles thermodynamiques seront nécessaires pour simuler le comportement de l'ensemble et pour quantifier les interactions entre chaque système. Une étude d'impact sur le reste de l'avion (conséquence sur l'APU, le circuit électrique et pneumatique, la fonction dégivrage) clôturera la démarche d'étude.

Descripción complementaria

L'enjeu de la thèse est dans un premier temps de mettre en place un modèle moteur plus ECS (plus cabine) au bon niveau de représentativité, de résoudre les limitations de l'analyse séparée des sous-systèmes, puis d'éprouver ce modèle sur des configurations d'ECS innovantes en comparaison avec une configuration « classique ». L'approche proposée est très générale et devient de grand intérêt pour l'analyse et le design d'autres système tels que l'APU ou, dans un futur proche, le système carburant d'un avion à hydrogène.

Les objectifs principaux de la thèse sont donc :
- La détermination des besoins fonctionnels du condition d'air au niveau avion, les systèmes impliqués (moteur, pack, réseau électrique, APU)
- L'identification des stratégies de réponse à ces besoins fonctionnels
- La déclination des stratégies en architectures organiques afin d'évaluer l'aspect énergétique du système en utilisant des modèles thermodynamiques. L'outil à utiliser sera PROOSIS.
- La développement d'un système tout intégré à partir d'un outil dédié et l'analyse de l'influence sur le reste de l'avion (conséquence sur l'APU, le circuit électrique et pneumatique, la fonction dégivrage)
- L'activité centrale de la thèse consiste à mettre en place et à tester une approche de conception par modélisation globale de sous-systèmes fortement couplés.

Requisitos del puesto de trabajo

Elève diplômé.e Master ou Ingénieur dominante Architecture des Systèmes d'Energie

Especificidad del puesto de trabajo

Alternance de périodes à l'ISAE Supaéro (Toulouse) et Safran Tech (Magny-les-Hameaux, Yvelines)

76 800
empleados en todo el mundo
27
Número de países en los que está presente Safran
35
familias de especialidades
  • © Safran