Georges FOKOUA

Durand, A. Mehel, A. Fokoua, G. Murzyn, F. Puech, S. Larrarte, F.  Numerical and experimental investigations on brake particle dispersion in the flow generated by a train in an underground station, Atmospheric Pollution Research. Volume 12, Issue 10, October 2021, 101189

Fokoua, G. Durand, A. Cuvelier, P. Ombroscopic imaging and PTV to reduce the depth of field in a flow with strong curvature effects, Optics and Lasers in Engineering. Volume 137, February 2021, 106386 2019

Murzyn, F. Fokoua, G. Rodriguez, R. Shen, C. Larrarte, F. Mehel, A. Car Wake Flows and Ultrafine Particle Dispersion: From Experiments to Modelling, Atmosphere 11 (1), 39, December 2019

Fokoua, G. Gabillet, C. Aubert, A. Effect of bubble’s arrangement on the viscous torque in bubbly Taylor-Couette flow, Physics of Fluids. 27, 034105, March 2015

Shen, C., Murzyn, F. and Fokoua, G.  Experimental study of the interaction between two vehicles: the effect of the inter-vehicle distance on the recirculation zone, 5th Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC), ASTFE, New Orleans (LA), 5-8 avril 2020, paper TFEC-2020-31711

Fokoua, G.  Air Quality in Transportation Systems. Plenary conference, 3rd International Conference on Energy, Materials, Applied Energetics and Pollution, ICEMAEP, Constantine (Algérie), 30-31 October 2019

Fokoua, G., Mehel, A. and Murzyn, F. Coherent structure induced dispersion of exhaust plume from heavy-duty truck, 22nd International Transport and Air Pollution Conference, Zurich, 15-16 Novembe 2017

Durand, A., Mehel, A., Murzyn, F., Fokoua, G. and Puech, S.  Particle dispersion from railway rolling stock : preliminary results from wind tunnel experiments and CFD, 22nd International Transport and Air Pollution Conference, Zurich, 15-16 November 2017

Fokoua, G. Grenier, D. Lucas, T. Sensitivity of a Bubble Growth to the Cheese Material Properties during Ripening. 19th International ESAFORM Conference on Material Forming. Nantes-France; 27-29 April 2016

Fokoua, G. Chouippe, A. Gabillet, C. Colin, C. Climent, E. Legendre, D. Numerical and experimental studies of bubbles dispersion and bubbles induced drag modulation in a Taylor Vortex flow. International Couette Taylor Workshop, University of Twente-Netherlands; June 2013

Fokoua, G. Gabillet, C. Colin, C. Experimental study of bubbles-drag interaction in a Taylor-Couette flow. International Conference on Multiphase Flow-ICMF, Jeju Island – South Korea; 26-31 May 2013

Mécanique des fluides expérimentale et numérique. Intérêt pour les écoulements multiphasiques, la turbulence, les écoulements de sillage, la caractérisation de la dynamique spatio-temporelle des polluants particulaires et gazeux, soufflerie subsonique, montage de banc expérimental et CFD

• Techniques de mesure d’écoulements :

1. PIV
2. LDV
3. Ombroscopie
4. Fil chaud
5. Sondes optiques
6. PTV

• CFD mono/diphasique :

1.   Ansys-Fluent
2.  Comsol Multiphysics
3.  Matlab

Mesures terrain/labo de la qualité de l’air dans les transports 

Caractérisation de la dispersion et des processus d’infiltration de polluants gazeux et particulaires : NO, SO_x, N0_x, CO₂, VOC_s, PM₁, PM₅, PM₁₀

• Instruments de mesure

1. TSI Ptrack
2. TSI Dust Trak
3. ELPI
4. Grimm MiniWras
5. IAQ-CALC™ (modèle 7525)
6. AGK 2000
7. PALAS

CEPARER : Caractérisation des Emissions de Particules Remises-en-suspension par les véhicules Routiers 

Période : 2022-2025
Financement : ADEME (APR AQACIA)
Partenaires : ESTACA, AIRPARIF, UTAC-CERAM

 Principaux objectifs :

Le projet CEPARER a pour objectif principal de comprendre et contrôler les différents processus de remise en suspension des particules, afin de réduire leur impact. Il sera réalisé en deux parties :

1-) Etude de la remise en suspension des particules présents sur la surface d’une route par le passage d’un véhicule.
2-) Caractérisation de l’évolution en champ proche de cette remise en suspension.

• Les travaux réalisés sur banc à l’ESTACA, seront menés avec des conditions expérimentales contrôlées, à l’échelle d’une roue. Ils permettront d’étudier finement l’influence de certains paramètres liés :- À la roue (vitesse de rotation, morphologie et type de pneumatiques)
  – Aux particules ensemencées (granulométrie, concentration)
  – Aux conditions de température, pression et humidité

• Les expériences sur banc en laboratoire seront ensuite confrontées aux mesures terrain, réalisées à l’extérieur sur piste d’essais.

AmCoAir : Caractérisation de la qualité de l’air dans les habitacles automobiles

Période : 2020-2023
Financement : ADEME
Partenaires : ESTACA, ARIAMIS, PSA, UTAC-CERAM

Principaux objectifs :

1-) Compléter les connaissances sur l’infiltration et les émissions propres à l’habitacle de certains gaz (Composés Organiques Volatils, Ozone) par une phase de mesures.
2-) Proposer des protocoles de mesures pour ces polluants gazeux ainsi que pour les NOx afin de garantir la rigueur scientifique des futures données.
3-) Consolider la stratégie du pilotage intelligent de la ventilation grâce à une série d’expérimentations.

CAPNAV : Caractérisation des émissions de Polluants particulaires des Navires

 Période : 2019-2022
Financement : ADEME (AAP CORTEA)
Partenaires : ESTACA, Penn Ar Bed, Brittany Ferries, Les Chantiers de l’Atlantique, Ecogas, MAN Energy Solutions, IMT Atlantique

Principaux objectifs :

Corréler des mesures d’émissions en particules fines suivant trois axes :

1-) Une analyse des niveaux d’émission corrélés aux paramètres du navire
2-) L’impact des manœuvres en zone portuaire sur les émissions, sur la qualité de l’air à bord des navires, et dans l’environnement portuaire proche vont être évalués
3-) Deux solutions de réduction des émissions seront testées : une solution d’additifs des motorisations classiques au gasoil marine, et une solution de rupture (le GNL).

Ingénieur de Recherche IRSTEA-Rennes 

Activités : Modélisation multiphysique et Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) appliquée aux procédés alimentaires

 Période : 2014 – 2016
Financement : Projet MET- Groupe BEL
Partenaires : IRSTEA (équipe IRMFood), Fromagerie BEL, AgroParisTech

Principaux objectifs : 

1-) Mise en place d’un modèle multiphysique de croissance de bulles dans un milieu viscoélastique, évolutif et hétérogène (fromage à pâte pressée), sous COMSOL Multiphysics.
2-) Définition et validation de protocoles expérimentaux (confrontation expérience et simulation numérique). Les expériences étaient réalisées sous IRM (aimant corps entier à supraconducteur de 1,5 Tesla).
3-) Définition des chemins d’affinage du fromage Leerdammer

Thèse de Doctorat : Hydrodynamique et propulsion navale

Activités : Réduction de la traînée des navires par injection de bulles

Période : 2009 – 2014
Directrice de thèse : Pr. Catherine Colin (Toulouse INP/N7)
Financement : Marine Nationale (Ministère de la Défense)
Partenaires : IRENav, IMFT (Toulouse), Bassin d’essais des carènes (DGA Techniques Hydrodynamique), Université du Michigan

 Résumé :

Le contexte du projet était lié à la propulsion navale. Les bulles peuvent, lorsqu’elles sont injectées dans la couche limite en développement le long des carènes de navires, contribuer à réduire significativement la résistance de frottement, en allégeant d’une part le fluide le long de la coque et d’autre part en interagissant avec les structures turbulentes de proche paroi.

La configuration expérimentale retenue pour cette étude était l’écoulement de Taylor-Couette, avec cylindre extérieur fixe et injection de bulles calibrées. Les investigations ont porté sur les régimes de transition, de turbulence naissante et turbulent avec persistance des cellules de Taylor (Re≤20000).

La caractérisation par PIV et PTV-Ombrospique des vitesses de la phase liquide en monophasique et diphasique, a permis d’étudier les modifications induites par les bulles sur la phase liquide et de discuter des mécanismes et paramètres impliqués dans la modification de la trainée visqueuse en présence de bulles notamment : le taux de vide et la flottabilité.

• Il ressort de cette étude que pour les nombres de Reynolds en deçà de la capture, les bulles contribuent à stabiliser l’écoulement en accord avec une réduction de la traînée pouvant atteindre -30% pour des taux de vide très faible (< 1%).
• Pour des nombres de Reynolds plus élevés, la capture dans les cellules conduit à une réduction de la longueur d’onde axiale et une augmentation de la vorticité des cellules, associée à une augmentation des vitesses rms. Cette configuration est favorable à une augmentation de la trainée.
• A l’inverse, la capture des bulles dans les jets sortant conduit à une augmentation de la longueur d’onde axiale, associée à une diminution de la vorticité. Cette configuration est favorable à une réduction de la traînée, moins marquée qu’en absence de capture.

Stage de fin d’études Master 2 UPMC Paris-6

Activités : Procédés d’élaboration du verre, Saint Gobain Recherche

Période : Mars 2009 – Septembre 2009
Financement : Saint Gobain
Partenaires : Saint Gobain Recherche, LIMSI – CNRS

Principaux objectifs :

1-) Modélisation de la croissance des bulles dans du verre en fusion (zone de fusion : 1400°C-1500 °C), avec un code développé en interne au LIMSI. Le code utilisait la méthode de Front-Tracking pour le suivi d’interface.
2-) Validation des résultats numériques sur banc expérimental à Saint Gobain Recherche (Aubervilliers)

Thèse – Nadir Hafs

• Co-Financement : ARIAMIS, UTAC, ADEME, ESTACA
• Titre : Définition de protocoles pour les mesures embarquées de la qualité de l’air habitacle des véhicules
• Début : Octobre 2020
• Directeur de Thèse : Benoît Sagot (HdR), ESTACA
• Ecole Doctorale : SMEMaG (Université Paris-Saclay)

Thèse – Aude Pérard-Lecompte

• Financement : ESTACA
• Titre : Etude numérique et expérimentale de la dispersion des polluants particulaires dans le sillage d’un poids lourd
• Début : Septembre 2020
• Directrice de Thèse : Pr. Anne Tanière, Université de Lorraine
• Ecole Doctorale : SIMPPE (Université de Lorraine)

Thèse – Oumaïma Oussairan

• Co-financement : ESTACA – Région Normandie (CORIA)
• Titre : Interaction entre deux véhicules automobiles : Application à la dispersion des polluants particulaires en sillage proche
• Début : Septembre 2019
• Directrice de Thèse : Pr. Béatrice Patte-Rouland, Université de Rouen-Normandie
• Ecole Doctorale : PSIME (Université de Rouen-Normandie)

Thèse – Mokhtar Djeddou

• Financement : CIFRE – ARIAMIS
• Titre : Etude numérique de la dynamique des polluants particulaires dans un habitacle automobile
• Début : Juillet 2019
• Directrice de Thèse : Pr. Anne Tanière, Université de Lorraine
• Ecole Doctorale : SIMPPE (Université de Lorraine)

Thèse – Antoine Durand (Soutien technique et scientifique)

• Financement : CIFRE – SNCF
• Titre : Modélisation de la dispersion des particules fines/ultrafines issues du freinage d’un train en enceinte souterraine
• Période : Mars 2018 – Juin 2021
• Directrice de Thèse : Pr. Frédérique Larrarte, Université Gustave Eiffel
• Ecole Doctorale : SPI (Ecole Centrale – Nantes)

Stage M2 (INSA Lyon) – Chenhao Shen

• Financement : ESTACA
• Titre : Etude expérimentale de l’interaction entre 2 véhicules automobiles, influence de la distance inter-véhicule sur la zone de recirculation à l’arrière du premier véhicule
• Période : Mars 2019 – Septembre 2019

Stage M2 (UPMC – Paris 6) – Emmanuel Rolin

• Financement : Projet CAPTIHV
• Titre : Etude expérimentale de la dispersion des polluants particulaires dans le sillage d’un véhicule automobile. Caractérisation de la structure de l’écoulement, des concentrations et des facteurs d’infiltration
• Période : Mars 2018 – Septembre 2018

Stage M2 (Université Paris – Sud) – Kun Ma

• Financement : Projet CAPTIHV
• Titre : Etude numérique de l’influence de l’écoulement aérodynamique sur la méthode de prélèvement des polluants lors des mesures en roulage
• Période : Mars 2018 – Septembre 2018

Stage M2 (ESTACA) – Antoine Durand

• Financement : Centre d’Ingénierie du Matériel (CIM) – SNCF
• Titre : Étude de la dispersion des particules émises par le freinage d’un train en gare souterraine
• Période : Février 2017 – Septembre 2017

Stage M2 (Université Rennes 1) – Evariste Morillon

• Financement : IRSTEA-Rennes
• Titre : Modélisation 3D de la croissance de bulles dans un matériau viscoélastique, sous COMSOL Multiphysics
• Période : Avril 2016 – Septembre 2016

Stage M1(UPMC-Paris 6) – Oliver Verdel

• Financement : Ecole Navale
• Titre : Etude de la réduction de traînée par injection de microbulles, dans la couche limite située sous la carène des navires
• Période : Avril 2012 – Juillet 2012

Responsable Formation – 5A, Spécialité :  Nouvelles Énergies et Environnement

La spécialité dont j’assure le Lead traite essentiellement de transition énergétique dans les transports.

Cela nécessite l’acquisition par les futur(e)s ingénieur(e)s, de nouvelles compétences :

• La connaissance du cadre réglementaire et des différentes normes environnementales
• Les logiques de l’écoconception, du recyclage, et plus globalement de l’analyse des cycles de vie de produits
• Les nouveaux carburants (Carburant de synthèse (e-Fuels), Bio-carburant, GPL, GNL, GNC)
• Combustion conventionnelle et nouveaux modes de combustion (HCCI, CAI, SACI et GCI)
• Nouvelles motorisations (Électrique, Hybride, Hydrogène – Pile à combustible)
• La connaissance fine des disciplines liées à la problématique des nouvelles énergies
• L’intégration des technologies numériques
• Enfin, un changement important se trouve aussi dans la façon de travailler ensemble et collaborer. Car la transition énergétique nécessite davantage de contacts transversaux entre métiers et un décloisonnement disciplinaire

Cours/TD Mécanique des Fluides, 1^ière et 2^ième année ESTACA (L1/L2)

Cours/TD Thermodynamique, 1^ière et 2^ième année ESTACA (L1/L2)

Cours/TD Thermique, 3^ième année ESTACA (L3)

Cours/TD Conversion et Transfert d’Energie, 4^ième année ESTACA (M1)

Projets étudiants ESTACA (L3/M1/M2)

Suivi étudiants (Immersion, Projets Formation, Projets de Fin d’Etudes)

Référent ESTACA sur les Aspects Modélisation 3D et Calculs aérodynamiques

 Afin de favoriser l’activité du vol à voile et améliorer le fonctionnement de la formation au pilotage, l’Association Européenne pour le Développement du Vol à Voile (AEDEVV), Dassault Aviation (Référent technique) et toutes les écoles du groupes ISAE ont initié en 2014 un partenariat original.
L’objectif opérationnel de ce partenariat étant le développement d’un planeur biplace à propulsion électrique, dédié à la formation.

Entre 2016 et 2019, avec des groupes d’élèves successifs de 4^ième année ESTACA, nous avons modélisé en 3D sous CATIA le planeur et réalisé les calculs aérodynamiques complets autour du fuselage, dans le but d’optimiser sa forme.

Ce travail disruptif, a permis d’aboutir à la forme finalisée du planeur présentée ci-dessous :

Enseignements 

Cours, TD et TP (Mécanique des Fluides et Transfert Thermique)
Encadrement de projets d’élèves officiers de Marine.
Volume : 600H équivalent TD ; 3^ième à 4^ième année Ecole Navale (L3àM1)