© Cécile Oriot/CentraleSupelec

Benedetta Franzelli Chercheuse en combustion

Starting Grants

Portrait
Chargée de recherche du CNRS, Benedetta Franzelli travaille au sein du laboratoire Energétique moléculaire et macroscopique, combustion (EM2C, CNRS/ CentraleSupélec) à Gif-sur-Yvette. Après l’obtention d'un diplôme d’ingénieur et d’un master en Mathématiques Appliquées à l’Université Politecnico di Milano à Milan (Italie) en 2007, elle effectue sa thèse dans le domaine de la prédiction des émissions polluantes de moteurs aéronautiques via la simulation numérique au laboratoire CERFACS à Toulouse. Suite à l’obtention de son doctorat en 2011, elle effectue un post-doctorat au Laboratoire EM2C (2011-2013), puis au Center for turbulence research (CTR) à Stanford (2013-2014), autour le développement des diagnostiques optiques et des modèles mathématiques pour l’étude des écoulement réactifs diphasiques. Elle rejoint le laboratoire EM2C en 2014 au sein de l’équipe ''combustion’’ en tant que responsable de la thématique de recherche centrée sur l’émission de particules solides dans des flammes turbulentes.

Projet SOTUF

High-temperature Thermophoresis using advanced optical microscopies

 

Prédire la production de suies dans des flammes turbulentes pour contrôler les émissions polluantes

Les particules de suies générées par la combustion dans les moteurs automobiles de type Diesel, dans les foyers industriels ou aéronautiques ont un impact négatif sur la santé publique et l’environnement. La réduction de ces émissions constitue un défi industriel et un enjeu sociétal importants, concrétisés par les normes EURO 5 et 6 de plus en plus restrictives à l’égard des moteurs automobiles et la mise en place de nouvelles normes pour les foyers aéronautiques à l’horizon 2025.  Dans ce contexte, l’utilisation de simulations numériques, qui ont prouvé avec succès leur capacité à prédire la combustion turbulente purement gazeuse, est essentielle à la conception des nouveaux systèmes de combustion à faible émission et à l'optimisation des flammes utilisées dans les divers procédés industriels. Cependant, les outils numériques sont encore loin d'être prédictifs pour les émissions de suies, présentant des erreurs typiquement d'un ordre de grandeur sur la production totale de suies.
Au cours du projet intitulé ‘’SOTUF’’, Benedetta Franzelli propose d’avancer la compréhension et la prédiction des phénomènes physiques à la base de la production de suies grâce à la fois à des outils théoriques, expérimentaux et numériques afin d’obtenir une prédiction fiable de ces émissions polluantes. Plus particulièrement, la difficulté de la modélisation des suies provient du caractère multi-échelles et local du problème qui résulte des processus thermochimiques de formation, croissance et oxydation des suies, ainsi que de leur interaction avec la turbulence, les caractéristiques locales de l’écoulement et avec les transferts radiatifs. Il s’agit ainsi de développer des nouvelles méthodes numériques et expérimentales, telles que la simulation aux grandes échelles et des techniques de diagnostic à haute cadence, permettant l’analyse de ces phénomènes multi-échelles instationnaires.

Image retirée.
Visualisation des ligaments de suies via diffusion de lumière dans une flamme jet méthane/air.