LAURÉAT 2021

Hervé COMBEAU

Après avoir suivi une formation d’ingénieur en mécanique et énergétique à l’ENSEM, j’ai fait mes premières armes dans la recherche au laboratoire ERMES où j’ai préparé ma thèse de doctorat sous la direction de Michel FEIDT. Le sujet de ma thèse portait sur l’étude des transferts de chaleur dans les capteurs solaires à air à absorbeur poreux. Ma thématique de recherche portait sur l’étude des transferts de chaleur couplés conductif, convectif et radiatif dans les milieux poreux.

En 1988, j’ai obtenu un poste de maître de conférences à l’École des Mines de Nancy. J’ai alors intégré le laboratoire LSG2M qui a fusionné en 2009 avec quatre autres laboratoires pour former l’Institut Jean Lamour. Depuis 1988, je fais partie du groupe : ‘Solidification’ animé par Gérard Lesoult jusqu’en 2010 que j’ai animé ensuite jusqu’en 2019. J‘ai apporté dans le groupe mes compétences en matière de phénomènes de transport couplés dans les milieux poreux et j’ai bénéficié de celles du groupe en matière de solidification, de connaissances des procédés de solidification et du milieu industriel. Cette complémentarité m’a permis de développer une thématique générale centrée sur l’étude des phénomènes de transport couplés mis en jeu pendant la solidification des alliages. J’ai plus particulièrement travaillé sur la modélisation et la simulation.

Mes recherches combinent à la fois un aspect fondamental et un aspect appliqué en collaboration étroite avec l’industrie. L’amélioration de la qualité d’un produit ou la mise au point d’un nouveau procédé ouvrent en effet des champs d’investigation très vastes pour la recherche. Je mène des études régulièrement avec des partenaires industriels comme : Mittal-Industeel, Ascométal, Aubert&Duval, Constellium depuis plus de 30 ans. Les phénomènes mis en jeu étant souvent complexes, notre démarche consiste à dégager des phénomènes élémentaires pour les étudier à l’échelle du laboratoire. Le développement de manips de laboratoire nous permet de les caractériser et de les modéliser. Ces modèles sont ensuite appliqués sur des cas industriels avec des applications comme les lingots d’acier et les lingots à base de zirconium pour le nucléaire. Ce type de démarche a notamment abouti au code de calcul SOLID® qui a vu le jour en 1992 et dont le développement se poursuit. Les principales sorties du code sont : les cartes finales de composition chimique pour chaque élément d’alliage (macroségrégations) et de structures de solidification (taille, type : colonnaire ou équiaxe). Le code SOLID® est commercialisé par la société Science et Computer Consultants (S&CC) qui en assure la maintenance (www.sconsultants.com). A l’heure actuelle, SOLID® est le seul code commercial permettant de prédire les structures de solidification et les macroségrégations avec la prise en compte du mouvement des grains.

Le métier de chercheur offre l’opportunité de rencontrer de nouvelles personnes et de découvrir de nouveaux domaines. A l’occasion de ces rencontres, j’ai été amené à travailler en collaboration avec Jean-Marie Seiler du CEA sur la thématique ‘accidents graves en centrales nucléaires’. Ces travaux ont porté sur l’interaction corium-béton. A partir de résultats expérimentaux sur des matériaux modèles, nous avons développé un modèle permettant d’estimer la vitesse d’ablation du béton. Une autre rencontre m’a conduit à étudier aux côtés de Lounés Tadrist de l’IUSTI l’ébullition en vase et plus précisément l’influence de l’orientation d’une paroi et des conditions de saturation sur les transferts de chaleur en convection naturelle et en régime d’ébullition nucléée.

J’ai participé à la structuration de la recherche en solidification au niveau national. J’ai dirigé le GDR CNRS SAM depuis sa création en 2011 jusqu’à fin 2014. J’ai également constitué la commission ‘Coulée et Solidification’ à la SF2M en 2011. Ces deux réseaux associent les partenaires académiques et industriels du domaine. Ils sont toujours actifs comme en témoigne l’école thématique sur la solidification qui en est maintenant à sa troisième édition en 2021.

Enfin je souhaite dédier cette médaille à tous les collègues, doctorants, post-doc et les partenaires industriels avec qui j’ai travaillé ainsi qu’à mon ami Michel Rappaz.