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Présentation Générale

Le thème de recherche principal du Centre est l'étude de diagrammes de phases. Ce thème de recherche se retrouve au cœur des procédés industriels et systèmes énergétiques. Le diagramme de phases est une sorte de "carte" qui précise si une transformation de la matière est possible, facile, quel « chemin » doit être utilisé pour séparer des constituants ou quelle puissance il faut apporter pour comprimer un mélange gazeux. Un diagramme de phases permet de dimensionner un nouveau procédé ou une nouvelle opération unitaire (prospective) ; il est aussi utile pour les optimisations énergétiques, consommation de matières premières, sécurité, environnement (utilisation).

La détermination des diagrammes de phases s’effectue de plusieurs manières :

• Utilisation de modèles thermodynamiques existants permettant d’estimer les propriétés thermodynamiques à l’équilibre. Si les données sont disponibles dans la littérature les paramètres d’interactions binaires seront déterminés par minimisation de fonction objective. Des modèles prédictifs (contribution de groupes, principe des états correspondants) peuvent être aussi utilisés.
• Si les données ne sont pas disponibles, les chercheurs les détermineront  par utilisation d’équipement de mesures disponibles dans le laboratoire.
• Les données pourront  également être prédites par des méthodes de simulation moléculaire (Monte Carlo, prédiction des propriétés de transport par dynamique moléculaire).
• Si besoin, les équipements seront modifiés si les techniques expérimentales existantes ne sont pas adaptées ou développées si elles sont inexistantes.
• Le traitement des données s’effectuent par les modèles thermodynamiques existants ou ceux développés spécifiquement.

Les modèles thermodynamiques développés permettent également de calculer les propriétés thermodynamiques telles que les masses volumiques, enthalpies, entropies et capacités calorifiques. Les modèles thermodynamiques jouent également un rôle indispensable en ce qui concerne les études des phénomènes cinétiques dans les procédés. Les propriétés de transport sont bien souvent prédites à partir d’un modèle thermodynamique. La connaissance des propriétés de transport permet de déterminer les valeurs des grands nombres adimensionnels classiques (Reynolds, Nusselt, Sherwood, Schmidt, Prandtl, etc..) indispensable pour le calcul des coefficients de transfert de matière et de chaleur.

Projet scientifique :

Le projet scientifique du CTP  consiste en une meilleure :

- participation à la définition des programmes d’actions dans le cadre d’études souhaitées par les divers responsables d’usine, en présence de leurs représentants pour résoudre des problèmes ponctuels ou accompagner le développement de procédés.

- participation à des projets d’envergure nationale et internationale (ADEME, Joint Industrial Projects, projets européens, etc...).

- être  « soutien » d' autres Centres du DEP et de MINES Paristech de part sa compétence en analyse de fluides (volet expérimental) mais aussi en détermination des propriétés thermodynamiques et diagrammes de phases. Dans le cadre de projets communs (par exemple, ANR Gaz Annexes et SIGARRR, thèse commune avec PERSEE et CES), il peut assurer des travaux de nature un peu plus fondamentale permettant la publication dans des journaux de rang A ou la participation à de nombreux congrès.

Pour en savoir plus sur le projet scientifique du CTP, cliquez - ici.