Thèse en cours

Aviation et changement climatique : développement d'une modélisation multi-disciplinaire intégrée
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Auteur / Autrice : Ian Costa alves
Direction : Nicolas Gourdain
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Dynamique des fluides
Date : Inscription en doctorat le 01/06/2022
Etablissement(s) : Toulouse, ISAE
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISAE-ONERA EDyF Energétique et Dynamique des Fluides

Résumé

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Dans un contexte mondial impacté par le changement climatique, la prise de décision requiert une capacité d'analyse de différents scénarios d'évolution globale de l'économie, du secteur énergétique, des politiques à mettre en place ainsi que des contraintes sur l'environnement et les ressources naturelles disponibles. En particulier, la réponse aux enjeux climatiques et énergétiques passe nécessairement par une adaptation du secteur de l'industrie aéronautique. Airbus s'est ainsi engagé à développer un nouvel avion à l'horizon 2035 et travaille activement à la réduction de l'impact climatique de ses produits existants. Le sujet de thèse proposé vise à contribuer au développement d'un outil d'assistance à la prise de décision pour identifier les choix les plus pertinents d'architecture avion, de technologie, de vecteur d'énergie, ou encore d'investissement financier. Des modèles d'évaluation intégrée ont déjà été développés afin de modéliser la croissance économique et celle de la population, en prenant en compte la pollution générée par les activités humaines [Meadows and Randers (2012)] et l'impact climatique [Nordhaus (1994)]. L'objectif de tels modèles est d'évaluer le coût des dommages environnementaux et des politiques d'atténuations, de manière à identifier les meilleurs choix en termes d'investissement et d'innovation technologique. L'IRT et l'ISAE-SUPAERO, en partenariat avec Airbus, souhaitent contribuer au développement de ces modèles d'évaluation intégrée qui doivent jouer un rôle clé dans l'appréhension des marchés futurs et le positionnement des technologies des avions du futur. Un tel modèle requiert la simulation temporelle de la dynamique de l'économie, basée sur des modèles physiques nombreux et multi disciplinaires. Toutefois, les modèles classiques sont temporels, mais 0-D, c'est-à-dire qu'ils ne prennent pas forcément en compte une modélisation détaillée des mouvements dans l'espace et dans le temps des capitaux, des ressources, ou encore de l'énergie. C'est pourquoi les outils d'optimisation multidisciplinaire développés pour le secteur aéronautique sont particulièrement adaptés, et constituent une bonne base de départ pour traiter cette problématique. Les outils de simulation numérique issus de la résolution des équations de la physique des fluides ou des structures, eux, sont capables de résoudre de tels problèmes. Les travaux de cette thèse doivent permettre de lever ce verrou technologique.