Sujet de stage :
Contexte : dans le cas de la filtration membranaire par ultrafiltration de suspensions colloïdales ou nanoparticules, la formation d’une couche de particules à la surface de la membrane, appelée gâteau, diminue les performances de filtration. Dans ce cas relativement simple, seul le colmatage de type gâteau est alors considéré. La filtration peut être réalisée en mode frontal (où 100% de l'effluent est filtré à travers la membrane) par exemple dans le domaine du traitement de l'eau ou en mode tangentiel (où seule une partie de l'effluent est filtré avec recirculation tangentielle de l'effluent) par exemple dans le domaine du traitement d'effluents industriels. La plupart des modèles utilisés à ce jour pour évaluer la croissance de ce gâteau et son impact sur les performances de filtration utilisent tout ou partie des hypothèses fortes suivantes :
- non prise en compte des effets de concentration dues à la filtration elle-même de la solution d’alimentation
- non prise en compte de la vitesse tangentielle dans le cas de la filtration tangentielle
- porosité de la couche du gâteau constante dans son épaisseur et indépendante de l’ensemble des conditions opératoires
- non prise en compte des effets de la couche de polarisation
Les modèles s’appliquent donc in fine pour des suspensions fortement diluées et des taux de concentration volumique faible. La résolution proposée dans ce cas par certains chercheurs est toutefois intéressante puisqu’elle propose une solution analytique.
Objectif : Obtenir une solution analytique du flux de filtration en fonction des conditions opératoires en vue d’une optimisation multicritère.
Conditions de travail et candidatures :
Profil du stagiaire :
- niveau bac+4/bac+5 en mathématiques ou mécanique des fluides ou génie des procédés
- bonne maîtrise des outils mathématiques et de modélisation (Matlab par exemple)
- sensibilisation à l’ingénierie et/ou au génie des procédés
- bon niveau de lecture de l’anglais
Encadrements :
Le stagiaire sera particulièrement encadré par 3 enseignants-chercheurs du laboratoire :
- Dr. Mathias Monnot (équipe EPM)
- Dr. Jean-Henry Ferrasse (équipe TED)
- Dr. Nelson Ibaseta (équipe TED)
Localisation : au choix du stagiaire sur le site de Château Gombert à Marseille ou sur le site de l’Arbois à Aix-en-Provence.
Durée du stage : 4 à 6 mois, entre septembre 2020 et février 2021.
Montant de la gratification : 550 euros par mois en moyenne (gratification légale en fonction du nombre de jours travaillés effectifs)
Informations et candidature : Envoi du CV et de la lettre de motivation à mathias.monnot@univ-amu.fr; jean-henry.ferrasse@univ-amu.fr; nelson.ibaseta@centrale-marseille.fr
