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Science et ingénierie des matériaux et des procédés

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MHD - Transferts - Energie -PAMIR

Cet axe de recherche a pour objectif de faire progresser la compréhension et la description de l'action d'un champ magnétique extérieur, permanent, alternatif, et/ou leur superposition sur un milieu fluide conducteur de l'électricité. Le domaine fluide peut comprendre des surfaces libres ou des interfaces dont la position et les déformations dépendent du champ magnétique et le modifient. Il peut aussi être polyphasique (inclusions, cristallites, bulles).

Les champs magnétiques continus uniformes ont donné lieu à de nombreuses études. Il n'en est pas de même pour les champs non-uniformes sur l'effet desquels nous progressons actuellement. Un immense domaine d'investigation concerne l'étude des effets des champs magnétiques intenses sur les écoulements, les interfaces et la turbulence. Nous allons pouvoir transférer nos connaissances et en créer de nouvelles sur des matériaux faiblement conducteurs de l'électricité tels les verres, les oxydes, les sels fondus. S'ouvre aussi à nous, l'investigation de géométries complexes, telles les entrées et sorties du fluide électroconducteur dans le champ magnétique, tels que les organes de distribution du métal liquide ou les circuits avec sous canaux, ainsi que la description des surfaces et interfaces en mouvement et (éventuellement) réactives, ce qui se traduit par des interactions avec les autres groupes de SIMAP.

La magnéto-électrochimie

Un axe de développement important, celui de l'équipe PAMIR, apparaît aussi dans les possibilités de contrôle des processus électrochimiques par des champs magnétiques (continus glissants ou alternatifs) regroupés sous le vocable Magnéto électrochimie. Ce contrôle concerne aussi bien les transferts de masse que les possibilités d'agir sur l'homogénéité, la structure et la qualité des dépôts. Un programme européen sur ce thème a été soumis en partenariat avec 7 pays, dans lequel interviennent aussi 5 laboratoires Français dont 3 à Grenoble. Ces possibilités de contrôle mettent en œuvre les 2 types de force, les forces électromagnétiques et les forces magnétiques lorsque le dépôt de particules de fortes susceptibilités magnétique est envisagé.

Production d'énergie

Dans le domaine de l'énergétique les projets s'articulent autour d'un contexte visant à la production d'énergie dans l'espace avec des retombées important permettant d'envisager le développement à partir de capteur solaire. Ce projet est fortement soutenu par l'ESA et fait l'objet d'un partenariat industriel. Toujours dans le domaine de l'énergétique les possibilités de mise en œuvre de la MHD pour la propulsion en eau de mer se développent autour d'un contexte nouveau destiné à réaliser des manœuvres rapides sur des temps courts. Le programme est également soutenu par un partenariat industriel et la DGA.

Champs magnétiques complexes

L'utilisation de champs magnétiques complexes est explorée pour les développements des procédés ou l'amélioration de leurs performances, par exemple la maîtrise des interfaces liquides pour les transferts de masse aux interfaces entre un métal liquides et un fluide de couverture ou l'enduction de surfaces. Notre action se développe aussi en direction des matériaux faiblement conducteurs, tels les verres fondus, les oxydes et les sels fondus (réacteurs à sels fondus et plus généralement génération IV de réacteurs).

Pour cela mener à bien ces recherches, nous pouvons compter sur

- des programme nationaux: Générateur à Sels Fondus, CNES-MAGLEV et GdR "Micropesanteur "
- des contrats industriels : PhotoSil (1 thésard), Schneider Electric (1 thésard), PEM (Protection Electrochimique des Métaux)
- des contrats internationaux : Programmes ESA-MAP Thermolab et Micast, EC-PI-IMPRESS
- des programmes d'actions intégrées: Collaboration avec Shanghai et avec Ilmenau.
- des programmes futurs : - ITER - études des écoulements dans les couvertures, Programme européen MACE
- les programmes de génération d'électricité dans l'espace et terrestre, Technicatome, Alcatel, Le centre Spatial de Liege, Agence Spatiale Européénne (ESA)
- la participation au programme COST P17 (intitulé EPM)

Rédigé par Sabine Lay

mise à jour le 19 septembre 2014

Univ. Grenoble Alpes