Développement d'un jumeau numérique pour l'optimisation en temps réel de four de cuisson d'anodes
Description
Le Canada est un des principaux producteurs d'aluminium dans le monde et la majorité de la production est faite au Québec. Dans les cuves d'électrolyse, un fort courant circule entre les anodes et les cathodes. Les anodes étant consommées par le procédé, elles doivent être constamment remplacées dans les cuves. C'est pourquoi plusieurs alumineries fabriquent en continu de nouvelles anodes. Celles-ci sont cuites dans des fours à des température atteignant 1100oC et pour une durée de l'ordre de quelques jours, ce qui consomme de l'énergie et émet des GES. La qualité des anodes produites a un impact crucial sur la performance des cuves d'électrolyse par la suite. Dans le présent projet, on souhaite développer un jumeau numérique du four avec l'objectif d'optimiser la planification et le contrôle du four. Cette approche combinera des bilans de masse et d'énergie simplifiés, des connaissances et des corrélations issues de la CFD, des modèles basés sur les données historiques de l'aluminerie et des stratégies d'optimisation. À terme, le projet permettra d'améliorer la performance des fours de cuisson des anodes.
Domaines de recherche
- Production primaire d'aluminium
- Anode baking furnace
- Modélisation
- Jumeau numérique
- Transfert thermique
- Combustion
- Bilans d'énergie
- Contrôle thermique
- Optimisation
- Modélisation par les données
Directeur de recherche
Louis Gosselin
Milieu de recherche
REGAL - Centre de recherche sur l'aluminium, Université Laval
L'Université Laval compte un pôle d'expertise sur la production primaire d'aluminium impliquant plusieurs membres du corps professoral, professionnels de recherche, étudiantes et étudiants faisant partie du REGAL (https://www.regal-aluminium.ca/fr/accueil/). En partenariat étroit avec l'industrie, notre équipe dynamique vise à mieux comprendre et à améliorer les divers procédés utilisés dans les alumineries via des travaux expérimentaux, de la modélisation et du traitement de données.
Site web
Soutien financier disponible par programme d’études
Doctorat en génie mécanique
Description du programmeSoutien financier disponible*
Financement en lien avec le projet de recherche
27000$ par année pendant 4 années.
Le financement de ce projet provient du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie (CRSNG) du Canada et d'Alcoa.
Financement en lien avec le programme d'études
Bourses de réussite
Étapes
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Prime |
Prime de progression
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7 x 500$ |
Examen doctoral ou séminaire de présentation |
750$ |
Examen doctorat, séminaire ou conférence
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1 000$ |
Publication
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750$ |
Communication
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1 000$ |
Dépôt initial
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1 000$* |
Total |
8 500$ |
* Un bonus de 500 $ sera ajouté à la prime à la diplomation si le dépôt initial est effectué avant la session maximale d’admissibilité.
Financement en lien avec l'Université Laval
Programme de bourses d’exemption des droits de scolarité supplémentaires pour étudiants étrangers: bourse permettant à un candidat étranger de payer les mêmes droits de scolarité qu’un candidat canadien, ce qui représente une économie globale d’environ 40 000$. À noter que ceux qui bénéficient de ce programme ne recevrons pas la bourse d'admission au doctorat directement. Votre bourse sera
intégrée au Programme d'exemption des droits de scolarité majorés afin de vous
permettre de payer le tarif québécois.
* Présentation du soutien financier maximal disponible. Certaines conditions s'appliquent. Sujet à changement sans préavis. Pour plus d'information, renseignez-vous auprès des organismes responsables.
Profil recherché
- Génie des mines, matériaux et métallurgie
- Génie civil
- Génie mécanique
- Génie chimique
- Génie physique
Exigences et conditions
- Avoir maintenu une moyenne cumulative minimale de B (ou équivalent) pendant les études antérieures au premier cycle et à la maîtrise
- Avoir un intérêt marqué en recherche sur des problématiques industrielles, notamment celles présentées dans la description du projet
- Excellente capacité à s'exprimer et à rédiger en français et/ou en anglais
Documents exigés
- Lettre de motivation
- Curriculum vitæ
- Relevé de notes
***IMPORTANT***
Envoyez tous vos documents en un seul envoi à l'adresse suivante : energie@gmc.ulaval.ca. Indiquez dans l'objet du courriel le titre ou le numéro du projet pour lequel vous postulez. Merci!
Pour plus d'information
Louis Gosselin
Professeur
Département de génie mécanique
Louis.Gosselin@gmc.ulaval.ca