Stages de recherche CARGO 2024

xdyn est un simulateur de navire open source initialement développé par la société Sirehna. Le LHEEA en est à la fois un utilisateur et un contributeur. Xdyn est ainsi utilisé et amélioré par l’équipe D2SE du LHEEA dans le cadre d’études sur la motorisation du navire, et par l’équipe IIHNE dans le cadre d’études sur la performance des navires à propulsion vélique. A ce jour, les développements associés ont été réalisés indépendamment. L’objectif de ce stage est d’intégrer ces contributions dans un socle commun afin d’obtenir un simulateur multi-physique de navire avancé et d’étudier les effets de la propulsion vélique sur la motorisation.

Profil recherché : M1 ou M2 conception et développement de solutions informatiques et/ou génie océanique
Période envisagée : Avril-septembre 2024 (6 mois)
Lieu de stage : Centrale Nantes / LHEEA
Contact : aurelien.babarit[a]ec-nantes.fr

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Le stage s’articule en 2 volets, un technique et un économique. Le volet technique concerne l’identification des besoins spécifiques à l’assistance vélique vis-à-vis des mesures en soufflerie et en bassin de carène, l’analyse des moyens de qualifications (expérimentaux ou numériques) et de leurs limites, la conception d’une expérimentation pour étudier les effets d’échelle sur un système vélique avec mesures des coefficients aérodynamiques pour valider l’approche à échelle réduite à coût moindre. Le volet économique (marketing) vise la qualification des besoins des acteurs en termes de performance et conditions techniques de fonctionnement du produit d’une part et d’autre part les besoins commerciaux : projections et conditions de déploiement, développement et entretien de ces systèmes. Une première estimation, ou mesure, de ces besoins, selon le nombre d’acteurs interrogés, sera abordée. L’analyse des moyens financiers mobilisables aux différents stades de pré-lancement du projet : développement produit, avant-projet, réponse à appel d’offre, projet accepté…, y sera associée. Il serait réalisé via des entretiens qualitatifs.

Profil recherché : étudiant en école d’ingénieur ou master avec spécialisation en mécanique des fluides, aérodynamique ou hydrodynamique, avec goût pour le marketing, ou double cursus technique / économique.
Période envisagée : Avril-septembre 2024 (6 mois), ajustable si besoin
Lieu de stage principal : Centrale Nantes / LHEEA
Contact : caroline.braud[a]ec-nantes.fr

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Ce projet de stage s’inscrit dans le cadre du projet MERVENT. Il se propose de réaliser le couplage entre des mesures de couche limite et turbulence atmosphérique réalisée en soufflerie à l’échelle du 1/500 et un code de calcul de performance de voiles. L’objectif est de pouvoir réaliser des calculs de performances aérodynamiques à échelle 1 en utilisant des données d’entrée réalistes après remise à l’échelle des données soufflerie pour in fine pouvoir affiner et optimiser la propulsion vélique des navires.
Les missions du stagiaire seront :
1) prise en main du code de calcul,
2) prise en main de la base de donnée WIND2SIM,
3) étude et modification de la structure du code pour y intégrer les conditions d’entrée expérimentales,
4) mise à l’échelle des données expérimentales après définition de la configuration test,
5) réalisation de calculs pour différents types de données d’entrée pour comparaison.

Profil recherché : M2/ ingénieur 3ème année avec des compétences en mécanique des fluides, aérodynamique et en programmation
Période envisagée : Mars-Août 2024 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Centrale Nantes / LHEEA
Contact : laurent.perret[a]ec-nantes.fr

L’objectif de ce stage est d’évaluer la capacité d’un robot sous-marin à inspecter une coque de navire en navigation. Même en envisageant une téléopération du drone sous-marin, les enjeux sont multiples :

• aide au pilotage : maintien d’une position proche de la coque et compensation de l’avance du navire
• sécurité : interdire l’accès à certaines zones (hélices)
• positionnement : précision atteignable via la seule caméra ou nécessité d’instrumenter la coque (SBL : Short base line)

Profil recherché : M2 spécialisation robotique
Période envisagée : Février-Août 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Centrale Nantes / LS2N
Contact : olivier.kermorgant[a]ec-nantes.fr

Les piles à combustibles (PAC) et batteries envisagées comme solutions de décarbonation du transport maritime génèrent de la chaleur et leur température doit être régulée afin qu’elles fonctionnent de manière optimale. Une possible solution de refroidissement consiste à immerger ces composants dans un fluide diélectrique avec une faible température de saturation. Pour gagner en compacité, il faut rapprocher les parois du réservoir de réfrigérant au plus proche du composant à refroidir, ce qui entraîne alors un confinement de l’ébullition. Bien qu’il y ait déjà eu quelques études sur ce phénomène, leur modélisation est toujours incomplète, ce qui limite le dimensionnement industriel d’une telle solution.
Missions :

• Revue bibliographique sur le refroidissement par immersion diphasique, et notamment sur l’influence du confinement sur l’ébullition.
• Prise en main de deux dispositifs expérimentaux existants et réalisation de tests
• Etat de l’art sur les potentiels réfrigérants, en remplacement des fluides fluorés (HDC/HFO) en passe d’être interdits
• Rédaction d’un rapport final

Nom de l’étudiant : Yasmine HANCHI (M2)
Période : Février-Août 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, LTEN
Contact : nicolas.baudin[a]univ-nantes.fr

La décarbonation du transport maritime passe par l’utilisation de carburants alternatifs et notamment de e-carburants (carburants produits à partir d’électricité). Le stage s’intéressera à la modélisation de systèmes de production de e-carburants à partir de source renouvelable (éolien on-shore / off-shore et centrale PV), en couplant une centrale d’électrolyse de l’eau (éventuellement eau de mer si éolien off-shore) pour la production d’H2 avec une centrale de synthèse du e-carburant, pour la production de méthanol, de méthane et d’ammoniac. L’objectif du stage est de construire des modèles énergétiques, de flux de matières et économiques de chacune de ces centrales. Il s’agit notamment de définir les grandeurs impactant le dimensionnement de ces systèmes.

Profil recherché : M2 spécialisation génie électrique ou génie énergétique
Période envisagée : Printemps-été 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, Laboratoire LTEN
Contact : bruno.auvity[a]univ-nantes.fr

Le développement de modélisations avancées est essentiel pour optimiser le dimensionnement et la gestion des systèmes embarqués multi-sources à base de piles à combustible (PEMFC) sur les navires. Ces modélisations permettraient de mieux comprendre le comportement dynamique de la PEMFC et de favoriser son acceptabilité et sa diffusion. Ce stage vise donc le développement d’un nouveau modèle multi-physique de la pile à combustible PEMFC et sa validation expériementale.

Profil recherché : M2 spécialité Génie électrique
Période envisagée : Février-Juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Laboratoire IREENA (Saint-Nazaire)
Contact : yasser.diab[a]univ-nantes.fr

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Ce stage vise à étudier un système d’alimentation à quai autonome alimenté exclusivement par des sources d’énergie propres (PV, piles à combustibles, ) associées à des systèmes de stockage d’énergie par batteries. On utilisera pour cela des interfaces de conversion d’électronique de puissance adaptées afin d’assurer la mise à l’échelle de la tension et d’isoler galvaniquement le navire par rapport à l’alimentation à quai. Différents types de convertisseurs peuvent être envisagés (DAB – Dual Active Bridge et TAP- Triple Active Bridge), qui seront étudiés dans le cadre du stage.
Le travail commencera par la réalisation d’un état de l'art des systèmes d’alimentation à quai avant de se focaliser sur l’analyse de fonctionnement et l’étude (Modélisation, synthèse des régulateurs, simulation sur Matlab/Simulink) d’une alimentation à quai utilisant des convertisseurs DAB et TAB (pour l’hybridation sources, batterie comme illustré dans la Figure 1).

Profil recherché : M2 spécialité Electronique, Electrotechnique et Automatique
Période envisagée : Février-Juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Laboratoire IREENA (Saint-Nazaire)
Contact : abdelhakim.saim[a]univ-nantes.fr

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Contrairement aux applications de Micro-réseaux stationnaires où la connexion au réseau est toujours possible pour compenser l'intermittence des sources d'énergie et la variation des charges, les Micro-réseaux (mobiles) à bord des bateaux/navires sont isolés et peuvent connaitre des fluctuations de charge importantes avec une puissance limitée. Dans ce stage, l’objectif est de développer une stratégie de contrôle et de gestion des flux de puissance pour un Micro-réseau à bord d’un bateau traversier alimenté par des packs de batteries et des sources d’énergies propres (type pile à combustible). L’objectif est d’assurer le maintien d’une alimentation électrique fiable et d’optimiser la participation/exploitation des systèmes de stockages par batteries et des sources d’énergies à bord.

Profil recherché : M2 spécialité Electronique, Electrotechnique et Automatique
Période envisagée : Février-Juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Laboratoire IREENA (Saint-Nazaire)
Contact : azeddine.houari[a]univ-nantes.fr

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Le stage consistera à évaluer l'impact des polluants présents dans l'air marin sur le fonctionnement des piles SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) à haute température. Le travail expérimental débutera par des tests de référence réalisés en utilisant des cellules SOFC dans des conditions standards (utilisation d'hydrogène pour l'électrode à combustible et de l'air pur pour l'électrode à air). Par la suite, les mêmes tests seront conduits en introduisant de l'air humidifié, puis de l'air marin avec différentes concentrations de sel. En parallèle des tests sur des cellules complètes, la compatibilité des sels marins avec les matériaux de cathodes couramment utilisés sera examinée, pour identifier les matériaux les plus résistants à l'exposition aux sels marins. Ce stage offrira au candidat l'opportunité de développer une gamme de compétences techniques, d'analyse des piles et de caractérisation des matériaux, en travaillant avec des piles SOFC sur le banc d'essai, en utilisant des techniques telles que la spectroscopie d'impédance, la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (SEM) et la spectrométrie d'émission atomique à source plasma (ICP-AES).

Profil recherché : M1 ou M2 Physique ou Chimie
Période envisagée : Février-Juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, IMN
Contact : annie.legal[a]univ-nantes.fr

Historiquement, on dispose de peu de bases de données quantitatives pour la mesure de l’impact du biofouling sur la trainée. On se propose dans ce stage d’utiliser deux bancs développés au GeM pour analyser cet effet (un banc de cisaillement, un bateau de plaisance instrumenté avec une balance). Le stagiaire devra prendre en main ces deux dispositifs, faire une revue bibliographique des espèces les plus fréquentes (balanes, moules, tubes de vers) et leur effet, rencontrer le responsable des bassins au LHEEA pour analyser si des tests ont été réalisés à Nantes, préparer des impressions 3D pour les deux dispositifs, prendre en main les deux codes de post-traitement à partir des efforts mesurés, réaliser les essais sur 2 colonisations différentes à différentes allures et les post-traiter, comparer avec les valeurs de la littérature.

Profil recherché : M2 Mécanique des solides ou Mécanique des fluides
Période envisagée : Février-Juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, UFR Sciences et techniques
Contact : franck.schoefs[a]univ-nantes.fr

Si la décarbonation du transport maritime est désormais un enjeu central dans le débat public, encore faut-il des mécanismes de financement aptes à rendre cette transition non seulement désirable mais surtout faisable. Pour mobiliser les ressources nécessaires, divers mécanismes de financement ont émergé, en France comme à l’étranger, notamment des subventions publiques (aux niveaux national, européen et international), des incitations fiscales, des « prêts verts », ou encore des partenariats public-privé. Le stage vise à explorer le cadre juridique applicable à ces mécanismes financiers et à s’interroger sur la manière dont le droit peut accélérer la décarbonation du transport maritime par le biais des leviers fiscaux, bancaires et financiers.

Profil recherché : M2 Droit maritime (DSAMO)
Période envisagée : Avril-septembre 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, CDMO
Contact : caroline.devaux[a]univ-nantes.fr

Le stagiaire étudiera les réglementations déjà développées et en développement pour travailler sur une évolution compatible avec le développement de la propulsion par le vent. Les réglementations ont aujourd’hui une approche « carburant » alors que l’intégration de la propulsion vélique demanderait une approche « énergétique ». En conséquence, les acteurs ne sont pas incités à adopter cette solution de décarbonation. Nantes ayant un écosystème particulier pour le développement de la propulsion vélique, le stagiaire pourra rencontrer les acteurs à la source et connaître leurs besoins et points de vue sur les réglementations.

Profil recherché : M1 ou M2 Droit maritime
Période envisagée : Juin-août 2024 (3 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, CDMO
Contact : morgane.querel[a]etu.univ-nantes.fr

Le stage vise à :

• Comprendre la fonction de production / fret du transport maritime ;
• Décomposer la fonction de production par type de navire et appliquer le protocole d’allocation et d’échange de quotas de carbone selon plusieurs designs de marché : allocation gratuite ou payante, selon une base historique ou prévisionnelle, avec échange intra-sectoriel (entre navires) ou ouvert aux autres secteurs éligibles au Schéma Européen d’Echange de Quotas ;
• Tester différents caps/objectifs de réduction des émissions pour comprendre la sensibilité des coûts de fret aux objectifs de réduction des émissions de carbone ou à la taxe carbone ;
• Appliquer le modèle théorique aux cas réalistes des bateaux types par catégorie de marchandise.

Profil recherché : M1 ou M2 Economie de l'environnement
Période : Avril-Août 2024 (5 mois)
Lieu de stage principal : Nantes Université, LEMNA
Contact : rodica.loisel[a]univ-nantes.fr

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Le stage consiste en une étude de faisabilité approfondie pour évaluer la viabilité d’un projet de hub multi-énergétique portuaire, en tenant compte des besoins en approvisionnement énergétique portuaire ainsi que du transport maritime et hinterland amont/aval.
Le stagiaire aura pour mission de :

• faire une étude et analyse des besoins énergétiques du port pour assurer l’activité de transport amont/Aval ;
• proposer une réflexion sur ce besoin : peut-il être limité ? Comment ? etc… ;
• réaliser une étude exploratoire des pratiques dans les différents ports européens voire mondiaux (4) proposer une liste des freins et des leviers d’action pour proposer la mise en place d’un hub multi-énergétique au sein d’un port.

Profil recherché : M2 Spécialité Informatique, Recherche opérationnelle, Management ou Logistique
Période envisagée : Février-juillet 2024 (6 mois)
Lieu de stage principal : IUT de Saint-Nazaire
Contact : virginie.andre[a]univ-nantes.fr

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Ce stage consistera à se familiariser avec la technologie de production de l’ammoniac (NH3) par électrolyse à l’IMMM tout en contribuant à la connaissance des enjeux et des pistes de développement de la production et de la consommation d’ammoniac dans le cadre d’un exercice de développement des marchés dans le secteur du transport et de l’industrie avec le LEMNA. Il inclura un volet technique autour de la production d’ammoniac par électrolyse à l’échelle du laboratoire (IMMM) et une analyse technico-économique, visant notamment à développer des scénarios prospectifs du développement de NH3 (LEMNA).

Profil recherché : titulaire d’un M1 en Chimie du Solide, Chimie Inorganique ou Chimie des Matériaux ou cursus de diplôme d'Ecole d'Ingénieurs en Chimie
Période : flexible d’octobre 2023 jusqu’à fin juin 2024 - 4 mois minimum
Lieu de stage : IMMM, Le Mans
Contact : amandine.guiet[a]univ-lemans.fr

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