Chrisale NGUELOHEU YEDA : "Étude et modélisation du comportement d'un lit de poudre intermétallique pour le stockage solide d'hydrogène"

Résumé : Le stockage de l'hydrogène sous forme solide avec des alliages intermétalliques en poudre, capables d'absorber et libérer l'hydrogène, génère des variations de volume de du milieu, induisant des contraintes sur la paroi du réservoir, pouvant entraîner des dommages. Cette thèse développe des outils de dimensionnement pour concevoir un réservoir optimal, en s’appuyant sur la caractérisation du comportement mécanique du lit de poudre d’hydrure et en étudiant sa coulabilité. L’étude de la coulabilité permet de caractériser le déplacement des particules et l’étude de la compression en matrice permet de caractériser la transmission des contraintes et les propriétés mécaniques. Les données expérimentales sont exploitées pour identifier les paramètres des jumeaux numériques développés sous YADE, outil numérique basé sur la méthode des éléments discrets (DEM). Il est alors possible de simuler la respiration du lit de poudre et d’évaluer les contraintes sur la paroi du réservoir. Les simulations montrent une distribution polynomiale des contraintes, avec une concentration dans la partie inférieure du réservoir. Deux composantes de contraintes, radiale et tangentielle, sont identifiées, sollicitant le réservoir en traction. La réduction de la taille des particules ou l’augmentation du taux de remplissage amplifient les contraintes, tout en conservant le profil polynomial.

Composition du jury :

David CHAPELLE, Professeur des universités, Université Marie et Louis Pasteur,  Directeur de thèse

Olivier GILLIA, Ingénieur, CEA LITEN, Rapporteur

Thierry GROSDIDIER,  Professeur,  Université de Lorraine,  Rapporteur

Patricia DE RANGO,  Directrice de recherche, Institut Néel, Examinateur

Anne MAYNADIER,  Maîtresse de conférences, Université Marie et Louis Pasteur, CoDirecteur de thèse

Localisation : salle Amphithéâtre Jean-Jacques Gagnepain, Institut FEMTO-ST 15B, avenue des Montboucons 25000 BESANCON