Projets de recherche

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 programme

Soutien 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
Prime 
Bourse de progression 1 à 7
7 x 1 600$
Bourse de progression 8 800$
Total 12 000$

Financement en lien avec l'Université Laval

Sources de financement Montant
Bourses de leadership et d'engagement (Canadien(ne)s et résidents permanents) 
30 000$
Bourses citoyennes et citoyens du monde (étudiant(e)s de l'international) 30 000$
Bourse pour projet de stage ou de recherche hors Québec 1 500$ à 3 000$
Bourse d’études supérieures des organismes subventionnaires 25 000$ à 40 000$
Répertoire électronique des bourses de troisième cycle 500$ à 50 000$

Bourses d’exemption des droits de scolarité supplémentaires pour étudiantes et étudiants de l'international: bourse permettant aux candidates et candidats de l’international de payer les mêmes droits de scolarité que ceux du Canada, ce qui représente une économie globale d’environ 40 000$. 

* 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