Jean-Gabriel THIRIET

Doctorant

Equipe de recherche : Théorie des plasmas

Titre de la thèse : Stabilité d'écoulements d'ablation en fusion par confinement inertiel : réceptivité
Directeurs de thèse : Arnaud Couairon et Jean-Marie Clarisse (CEA)

Thématiques de recherche : Hydrodynamique, Fusion par confinement inertiel, Interaction Laser-Plasma

Résumé :

La fusion par confinement inertiel (FCI) vise à produire de l'énergie à partir de réactions nucléaires de fusion entre éléments légers. Un des procédés envisagés pour obtenir les hautes densités et températures nécessaires au déclenchement des réactions de fusion, est d'imploser un micro-ballon, rempli d'un mélange fusible, au moyen d'un rayonnement intense. Au cours de ce processus, plusieurs instabilités hydrodynamiques perturbent l'écoulement et peuvent empêcher l'inflammation. L’instabilité de l'écoulement d'onde thermique – écoulement d'ablation – qui prévaut initialement lors de l'interaction du rayonnement avec la coquille du micro-ballon, en fait partie. Le principal défi posé par l'étude de cette instabilité tient au caractère instationnaire, compressible et confiné de l'écoulement. Cependant une telle étude peut être menée à l'aide de solutions auto-semblables des équations d'Euler avec conduction de chaleur non linéaire (Clarisse et al., J. Fluid Mech. 2008).
L'objectif de cette thèse est de déterminer, pour des écoulements auto-semblables représentatifs de l'irradiation par rayonnement X d'un micro-ballon, les sollicitations extérieures les plus dommageables à la stabilité de ces écoulements – analyse de réceptivité. Cette étude sera menée à l'aide d'une méthode direct-adjoint de l'analyse de stabilité non-modale (Schmid, Ann. Rev. Fluid Mech. 2007) qui a été développée pour ce type d'écoulements. La pertinence des résultats obtenus sera ensuite testée dans un contexte plus réaliste au moyen de simulations « multi-physiques » d'implosions de micro-ballon.