Stage M2 ou école d'ingénieur : Étude expérimentale et numérique de la chute d’une goutte de métal liquide pour des mesures calorimétriques

La mesure des propriétés thermophysiques des métaux (alliages) à l’état liquide pose des difficultés à cause de leur importante réactivité chimique et de leurs hauts points de fusion. La lévitation électromagnétique (Fig.1) est un moyen de faire fondre par induction un échantillon métallique tout en évitant une contamination chimique avec un creuset. Ce procédé rend ainsi possible la mesure de plusieurs propriétés thermophysiques (densité, capacité calorifique…). Deux lévitateurs développés au SIMaP permettent ainsi d’étudier ces différentes propriétés à haute température. Le but de ce stage est de faire évoluer un de ces dispositifs afin de l’adapter à la technique de la calorimétrie à chute. L’idée est de faire chuter verticalement une goutte de métal liquide en lévitation vers une des cellules d’un calorimètre différentiel placé sous l’enceinte de lévitation. Cette évolution du dispositif expérimental permettra de déterminer de nombreuses données et propriétés importantes sur les métaux liquides.

Le laboratoire SiMaP recherche donc un.e étudiant.e ingénieur.e ou de Master 2 pour réaliser ces expériences de coulée de gouttes de métaux liquides dans une cellule en céramique en vue d’effectuer des mesures calorimétriques ; un modèle numérique de la « coulée » de cette goutte vers la cellule sera construit en parallèle.