Stage R&D – Développement d’un outil de dimensionnement et d’évaluation des performances de mélangeurs statiques (F/H)

Location: Clermont-Ferrand, France

Stage R&D – Développement d’un outil de dimensionnement et d’évaluation des performances de mélangeurs statiques (F/H)

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PROFIL RECHERCHE

Bac + 4/5  en génie chimique

Stage de 6 mois

Début du stage possible à partir de février 2027

Situé sur le site de Ladoux près de Clermont-Ferrand

Le candidat ou la candidate possède de solides bases en génie des procédés, mécanique des fluides et phénomènes de transfert.

Curieux(se) et rigoureux(se), le/la stagiaire devra être capable d’analyser de la littérature scientifique et technique, de confronter des modèles à des données réelles et d’identifier leurs domaines de validité.

Des connaissances en Python, Excel/VBA ou dans un autre environnement de calcul scientifique seront appréciées.

CONTEXTE

Dans les procédés Michelin de synthèse d’élastomères, les mélangeurs statiques sont utilisés dans de nombreuses opérations nécessitant l’homogénéisation de fluides : mélange de flux et injection d’additifs.

Le choix et le dimensionnement de ces équipements nécessitent d’évaluer simultanément leur capacité de mélange et les pertes de charge qu’ils génèrent. Ces performances dépendent notamment de la géométrie du mélangeur, des propriétés des fluides, des débits et des conditions opératoires.

Aujourd’hui, nous avons des méthodes de calculs issues de la littérature ou de collaborations avec FMP, sous formes de rapports techniques et design guides. L’objectif de ce stage est de capitaliser ces connaissances et de développer une méthodologie de calcul commune, utilisable à la fois par les équipes de R&D et par l’équipe d’ingénierie intervenant sur nos usines d’élastomères.

Le stage a donc pour but de développer un outil unique, robuste et simple d’utilisation, permettant de dimensionner, d’évaluer et de comparer les performances de différentes solutions de mélange statique.

OBJECTIFS

Le stage aura pour objectif de développer un outil permettant de caractériser la qualité de mélange et le comportement hydraulique d’un mélangeur statique en fonction de ses conditions d’utilisation.

Une première étape consistera à réaliser un état de l’art des différentes technologies de mélangeurs statiques et des méthodes disponibles pour prédire leurs performances. Il s’agira notamment d’identifier les corrélations permettant de relier les caractéristiques géométriques du mélangeur et les conditions opératoires à des grandeurs telles que la qualité de mélange, la longueur de mélange nécessaire et la perte de charge.

Une attention particulière sera portée aux conditions rencontrées dans les procédés de fabrication d’élastomères, pouvant mettre en jeu des fluides dont les viscosités, débits ou compositions sont très différents.

Les modèles retenus seront ensuite implémentés dans un outil de calcul commun, pensé pour une utilisation industrielle par des ingénieurs en génie des procédés dans un département de conception d’ingénierie ou d’assistance technique. L'outil devra permettre de définir simplement un cas d'étude, d'évaluer les performances du mélangeur et, lorsque cela est pertinent, de comparer plusieurs technologies ou configurations.

L’enjeu final sera de disposer d’un outil de référence partagé entre R&D et Ingénierie, facilitant le choix et le dimensionnement des mélangeurs statiques pour les applications actuelles et futures.

MISSION

1.     État de l’art : Identifier les principales technologies de mélangeurs statiques utilisées ou susceptibles d’être utilisées dans les procédés de fabrication d’élastomères

2.     Développement de la méthodologie de calcul : Sélectionner ou adapter les corrélations les plus pertinentes en fonction des technologies et des régimes d’écoulement

3.     Développement d’un outil de calcul commun : Développer une interface adaptée à une utilisation par des ingénieurs en génie chimique

4.     Validation sur des cas industriels : Comparer les prédictions de l’outil aux données disponibles

5.     Déploiement et partage avec les utilisateurs : Présenter et transmettre l’outil aux ingénieurs concernés afin d’en faire un référentiel commun

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