Sylvain Serra

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Laboratoire de Thermique, Energétique et Procédés (LaTEP)

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Sylvain SerraMaître de conférences

  • Directeur des études adjoint de l'ENSGTI
  • LaTEP
    Rue Jules Ferry BP 7511 64 075 PAU Cedex
  • sylvain.serra @ univ-pau.fr
  • http://www.sylvain-serra.fr/co/sylvain_serra.html
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Parcours

Expérience professionnelle :

  • 2012 - 2013 : ATER ISAE-ENSMA - Institut P' - FTC - Axe combustion turbulente

  • 2012 - 2012 : PostDoctorant à l'institut P' - FTC - Axe combustion turbulente

  • 2009 - 2011 : Maître Assistant à l'école des Mines de Douai - Département Energétique Industrielle

  • 2006 - 2009 : Doctorant, Moniteur - PROMES, Université de Perpignan Via Domitia

 

Diplômes - Université de Perpignan Via Domitia :

  • 2009 : Doctorat en science de l’ingénieur

  • 2006 : Master Énergie Solaire

  • 2005 : Maîtrise d’IUP Génies des systèmes Industrialisés
    Obtention du titre Ingénieur Maître 

  • 2004 : Licence d’IUP Génies des systèmes Industrialisés

  • 2003 : DUT Génie Industrie et Maintenance

Responsabilités

Directeur des études adjoint de l'ENSGTI

Membre élu :

  • au conseil de la fédération IPRA (Institut Pluridisciplinaire de Recherches Appliquées)
  • au conseil de l'ENSGTI

Référent TICE de l'ENSGTI

 

 

Ancienne responsabilité : 

Délégation 2015 - 2016 : Pilote scientifique de l'axe 2 "Bâtiments et Réseaux à énergie intelligente" du programme 3 "Exploiter" de l'Institut pour la Transition Énergique (ITE) INEF4.

Compétences

Je travaille sur des problématiques portant sur l'énergétique (production, transport, conversion, stockage sensible...).

Mes compétences portent sur :

  • La modélisation des systèmes énergétiques,
  • La simulation dynamique (systèmes, CFD, ...),
  • L'optimisation numérique de système (MINLP, MIDO, ...).

 

Thèmes de recherche

Je travaille sur des problématiques portant sur l'énergétique (production, transport, conversion, stockage sensible...).

Les systèmes sur lesquels je travaille sont :

  • les réseaux de chaleur et de froid urbains,
  • les centrales solaires thermiques,
  • les systèmes de conversion thermique (machine frigo, pompe à chaleur, ORC ...),
  • les échangeurs thermiques.

Encadrement

Doctorants (4)

Simon Scolan

  • Co-encadrant de thèse
  • 2017->2020
  • Développement d'un outil de simulation et optimisation dynamique d'une centrale solaire thermique

Arley Nova-Rincon

  • co-directeur de thèse.
  • 2016->2019
  • Optimisation dynamique d'un système de conversion, stockage et distribution de froid à l'échelle urbaine.

Fabien Marty

  • Co-directeur de thèse.
  • 2014->2017
  • Développement d'un outil d'aide à la conception optimale du réseau secondaire de distribution de chaleur d'une centrale géothermique.

Théophile Mertz

  • Co-encadrant de thèse.
  • 2013->2016 (soutenue le 14/09/2016)
  • Optimisation simultanée de la configuration et du dimensionnement des réseaux de chaleur urbains.

Autres doctorants que j'ai partiellement encadré :

Faisal Asfand 

  • 2013 (pendant 4 mois)
  • Dans le cadre de l'Accord de Coopération Inter-universitaire (ACI) avec le CREVER (Universitat Rovira i Virgili de Tarragona)
  • CFD Simulation of Heat and Mass Transfer in Falling Film Horizontal Tube Absorbers.

Bruno Furieri

  • Co-encadrant de thèse (pendant 2 ans)
  • 2009->2012
  • Erosion éolienne de tas de stockage de matières granulaires sur sites industriels : amélioration des méthodes de quantification des émissions.

Catherine TURPIN

  • Co-encadrant de thèse (Pendant 1 an)
  • 2007->2010
  • Amélioration des modèles de quantification des émissions particulaires diffuses liées à l'érosion éolienne de tas de stockage de matières granulaires sur sites industriels.

PostDoctorants (3)

Mohamad Ali-Jaafar

  • 2009->2011 (durée 18 mois)
  • Simulation dynamique d'un réseau chaleur.

Charbel Habchi

  • 2010->2011 (durée 12 mois)
  • Concept innovant d'échangeurs – réacteurs de haute efficacité par contrôle dynamique passif avec des générateurs de vorticité flexibles.

Ouafa Bouloumou

  • 2009->2010 (durée 12 mois)
  • Jonction fluide turbulente anisotherme - Étude des fluctuations thermiques pariétales à l'aval de la jonction par simulations numériques.

Stagiaires (12)

Quentin Burgi

  • 2017
  • Simulation numérique d'une jonction en T générant de forts gradients de température.

Elodie Godey

  • 2017
  • Installation, tests et rédaction de fasicule de TP 2A énergétique

Binbo Yuan

  • 2017
  • Installation, tests et rédaction de fasicule de TP 2A énergétique

Johan Guérin

  • 2016
  • Modélisation d'un système de chauffage antique

Mateus Buriti (Tuteur Jean-Jacques SERRA!!!)

  • 2016
  • Amélioration d'un cuiseur solaire à bas coût

Valentin Boutrouche

  • 2016
  • Validation d'une approche RANS pour la simulation d'un écoulement à faible nombre de Mach en présence d'un gradient de température pariétale transverse.

Simon Scolan

  • 2015
  • Optimisation d'une machine frigorifique à absorption aux alcanes.

Louis Freychet

  • 2015
  • Validation d'une approche RANS pour la simulation d'un écoulement à faible nombre de Mach en présence d'un gradient de température pariétale transverse.

Romain Giovannone

  • 2014
  • Validation d'un modèle représentant l'effet de variation de densité dans les flammes de diffusion.

Guillaume Berto

  • 2014
  • Validation d'une approche RANS pour la simulation d'un écoulement à faible nombre de Mach en présence d'un gradient de température pariétale transverse.

Moussa Mbaye

  • 2014
  • Optimisation des réseaux de distribution d'énergie (état de l'art et premières réflexions).

Lucie Redondo

  • 2007
  • Recherche bibliographique sur les modèles de transferts thermiques par rayonnement dans le cadre d'une simulation LES.

Projets

Deux projets portent sur l'optimisation structurelle (type MINLP) des réseaux de chaleur :

  • THERMENERGY -PPAM ITE INEF4, terminé en 2016,
  • AMI FONGEOSEC, en cours.

Concernant les problématiques d'optimisation dynamique de systèmes énergétiques. Deux thèses sont en cours :

  • Ministérielle sur l'optimisation dynamique des réseaux de froid,
  • CIFRE sur l'optimisation dynamique des centrales solaires thermiques.

Publications

Publications de rang A :

Valentin Boutrouche, Erwin Franquet, Sylvain Serra, Rémi Manceau;« Influence of the turbulence model for channel flows with strong transverse temperature gradients », International Journal of Heat and Fluid Flow, Volume 70, April 2018, Pages 79-103

Lien

Sabine Sochard, Lorenzo Castillo Garcia, Sylvain Serra, Yann Vitupier, Jean-Michel Reneaume; « Modelling a solar absorption chiller using positive flash to estimate the physical state of streams and theoretical plate concept for the generator », Renewable Energy, Volume 109, Pages 121–134, 2017.

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Théophile Mertz, Sylvain Serra, Aurélien Henon, Jean-Michel Reneaume; « A MINLP optimization of the configuration and the design of a district heating network: Academic study cases », Energy, Volume 117, Part 2, Pages 450–464, 2016.

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Sylvain Serra, Vincent Robin, Arnaud Mura & Michel Champion; « Density Variations Effects in Turbulent Diffusion Flames: Modeling Of Unresolved Fluxes », Combustion Science and Technology , 186:10-11, 1370-139, 2014.

Lien

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille, Ye Zhou; « Turbulent kinetic energy spectrum in very anisothermal flows », Physics letters A; 376 3177-3184, 2012.

Lien

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille, Ye Zhou;  « High temperature gradient effect on a turbulent channel flow using Thermal Large-Eddy Simulation in physical and spectral spaces », Journal of Turbulence; 13 N49, 2012.

Lien

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille; « Thermal Large Eddy Simulation in a very Simplified Geometry of a Solar Receiver », Heat Transfer Engineering, Volume 33 Issue 6 ; p. 505 - 524, 2012.

Lien

Communications destinées aux industriels :

Simon Scolan, Sabine Sochard, Sylvain Serra, Jean-Michel Reneaume « Nouveaux fluides dans les machines à absorption : cas des hydrocarbures », Revue générale du froid N°1161, Janvier/Février 2017

Conférences

Conférences internationales avec comité de lecture sur le texte complet :

F. Marty, S. Serra, S. Sochard and J-M Reneaume, « Economic optimization of a combined heat and power plant: solution strategy », 30th international conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, (ECOS 2015), San Diego, California, USA, July 2-6, 2017.

Erwin FRANQUET, Valentin BOUTROUCHE, Sylvain SERRA « Influence of the thermal and RANS closures on walls heat transfers computations », 30th international conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, (ECOS 2015), San Diego, California, USA, July 2-6, 2017.

T. Mertz, S. Serra, A. Henon and J.M. Reneaume; « A MINLP Optimization of the configuration and the design of a district heating network: Study case on an existing site  », 15th International Symposium on District Heating and Cooling (DHC 2016), Seoul, Republic of Korea (South Korea) September 4-7, 2016.

Open access online : Energy Procedia, Volume 116, June 2017, Pages 236-248

F. Marty, S. Serra, S. Sochard and J-M Reneaume,« Economic optimization of a combined heat and power plant: Heat VS Electricity  », 15th International Symposium on District Heating and Cooling (DHC 2016), Seoul, Republic of Korea (South Korea), September 4-7, 2016.

Open access online : Energy Procedia, Volume 116, June 2017, Pages 138-151

T.Mertz, S. Serra, A. Henon, J-M. Reneaume; « A MINLP optimization of the configuration and the design of a district heating network: academic study case », 28th international conference on Efficiency, Cost, Otimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, (ECOS 2015), Pau, France, June 29 - July 3 2015.

S. Serra, V. Robin, A. Mura, M. Champion; « Turbulent transport modeling in a hydrogen-air diffusion flame », 8th international symposium on the Turbulent and Shear Flow Phenomena (TSFP-8), Poitiers, France, 28 - 30 August 2013.

S. Serra, V. Robin, A. Mura, M. Champion; « Effects of density variations in turbulent diffusion flames », 24th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactives Systems (ICDERS ), Taipei, China, 28 July - 2 August 2013.

B. Furieri, S. Russeil, S. Serra, J.L Harion, J. Meri Santos; « Analysis of fluid flow structures around an oblong stockpile perpendicular to wind flow direction », 13th International Conference on Wind Engineering (ICWE13), 8 p; Amsterdam, Netherlands, 10 - 15 July 2011.

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille; « Physical mechanisms of high and transverse temperature gradient effects on solar receiver performances », 6th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer (THMT´09), 4 p; Rome, Italie, 14 - 18 september 2009.

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille; « Effect of a high temperature gradient on a turbulent flow - study of kinetic-energy and temperature spectra », 6th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer (ICCHMT09), 6 p; Guangzhou, China, 18 - 21 May 2009.

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille; « Numerical investigation of a turbulent flow submitted to a high temperature gradient » 14th Solar Paces International Symposium, 8 p; Las Vegas, Nevada USA, 4 - 7 March 2008.

 

Conférences Nationales avec comité de lecture sur le texte complet :

Valentin BOUTROUCHE, Erwin FRANQUET, Sylvain SERRA ; « Etude de l'influence d'un fort gradient de température sur un écoulement turbulent à l'aide de modèles d'équations moyennées (RANS). » Congrès de la Société Française Thermique SFT, Marseille 30/05 - 02/06 2017

Fabien MARTY, Sylvain SERRA, Sabine SOCHARD, Jean-Michel RENEAUME ; « Optimisation énergétique et économique de la structure d'un Cycle Organique de Rankine : application à la géothermie haute enthalpie » Congrès de la Société Française Thermique SFT, Marseille 30/05 - 02/06 2017

Théophile Mertz, Sylvain Serra, Aurélien Hénon, Jean-Michel Reneaume; « Optimisation de la configuration et du dimensionnement de réseau de chaleur urbain: Cas académique d'intégration d'EnR&R » Congrès de la Société Française Thermique SFT, Toulouse 31/05 - 03/06 2016

Open access Online : sft.asso.fr

Fabien Marty, Sylvain Serra, Jean-Michel Reneaume; « Optimisation économique de la répartition chaleur et électricité pour une centrale géothermique à cogénération. » Congrès de la Société Française Thermique SFT, Toulouse, France 31 mai 03 juin 2016.

Open access Online : sft.asso.fr

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille; « Etude d'un fort gradient de température sur un écoulement turbulent à travers son effet sur la viscosité dynamique totale » Congrès de la Société Française de Thermique (SFT) ; Le Touquet, France, 25 - 28 mai 2010.

Open access Online : sft.asso.fr

Sylvain Serra, Sabine Husson, Françoise Bataille ; « Etude de la modélisation thermique d'un écoulement turbulent soumis à un fort gradient de température avec la Simulation des Grandes Echelles Thermique » Congrès de la Société Française de Thermique (SFT) ; Golfe du Moriban, France, 26 - 29 mai 2009.

Open access Online : sft.asso.fr

Sylvain Serra, Sabine Husson, Françoise Bataille ; « Etude numérique d´un écoulement en canal avec différents gradients de température » - POSTER, Congrès de la Société Française de Thermique (SFT) ; Les Embiez, France, 29 mai - 1er juin 2007.

Open access Online : sft.asso.fr

 

Conférences Nationales avec comité de lecture sur le résumé :

Sylvain Serra, Sabine Sochard, Jean-Michel Reneaume « Optimisation dynamique d'un système de conversion stockage et distribution de froid solaire à l'échelle urbaine » Journées Nationales sur l'Énergie Solaire (JNES), Perpignan, France, 28-30 juin 2016

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille ; « Etude des spectres d´énergie d´un écoulement turbulent soumis à un fort gradient de température » Séminaire Matériaux, Fluides à Hautes Températures (MFHT3) ; Gréoux les Bains, France, 22-24 octobre 2008.

 

Communications/séminaires :

Adrien Toutant, Sylvain Serra, Françoise Bataille ; « Calcul haute performance pour l´optimisation de récepteurs solaires - Simulation d´écoulements turbulents fortement anisothermes », CINES Grands défis VABF ; Montpellier, France, 5 novembre 2008.

Sylvain Serra, Adrien Toutant, Françoise Bataille ; « Numerical investigation of a turbulent flow submitted to a high temperature gradient », 4th Sollab Doctoral colloquium ; PSA, Almeria, Spain, 10 - 12 September 2008.

Sylvain Serra, Françoise Bataille ; « Thermal large Eddy simulation for high temperature solar receiver » 3rd Sollab Doctoral colloquium ; Odeillo, France, 11 - 13 September 2007.

Sylvain Serra, Sabine Husson, Françoise Bataille; « Couplage écoulements pariétaux et transferts thermiques dans les récepteurs solaires à haute température » Journée des Chercheurs Calculant au CINES (JCCC) ; Montpellier, France, 22 mai 2007.