Amélioration des approches de modélisation de la turbulence hybride RANS-LES de code saturne F/H

EDF; Chatou; On-site; EUR 7,800 - 10,000; Full time

Job summary

EDF, via son équipe R&D, propose un stage de fin d’études axé sur l’évaluation et l’amélioration des approches hybrides RANS-LES dans code_saturne pour des cas académiques.

Le candidat travaillera sur la bibliographie, la prise en main des modèles et mènera des campagnes CFD sur HPC, avec analyse physique et numérique des résultats et une méthodologie de validation pour des applications industrielles futures.

Qualifications

• Notions de base en analyse numérique appliquée à une physique décrite par des EDP.
• Connaissances en programmation C++ ou C, et environnement Linux.
• Anglais technique Niveau C1 et capacités à communiquer/rédiger.

Responsibilities

• Réalisation de campagnes de calcul CFD sur des cas académiques.
• Analyse des résultats et sensibilité au maillage et aux paramètres.
• Évaluation et proposition d’améliorations des modèles hybrides RANS-LES dans code_saturne.
• Participation à la définition d’une méthodologie de validation pour des applications industrielles futures.

Skills

Programmation C/C++

Environnement Linux

CFD

Anglais (C1)

Education

Stage de fin d’études en école d’ingénieur ou Master 2

Tools

Code_saturne

Calcul haute performance (HPC)

Job description

Le code de simulation code_saturne (logiciel open source disponible sur www.code-saturne.org) capitalise depuis plus de 25 ans le savoir-faire des équipes EDF dans les domaines de la thermo-hydraulique et de la CFD (Computational Fluid Dynamics). Il permet la simulation d'écoulements monophasiques ou multiphasiques, incompressibles ou dilatables, avec ou sans modélisation de la turbulence, et est utilisé aussi bien pour des R&D que pour des applications industrielles.

La simulation des écoulements turbulents dans les applications industrielles constitue un enjeu majeur pour l'amélioration des performances et de la sûreté des installations. Les approches à moyennes statistiques de type RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) sont aujourd'hui largement utilisées grâce à leur coût de calcul modéré pour les configurations industrielles, mais peuvent présenter certaines limitations pour la prédiction d'écoulements instationnaires, fortement décollés ou dominés par de grandes structures turbulentes par exemple. À l'inverse, les approches LES (Large Eddy Simulation) offrent un niveau de précision supérieur mais à un coût numérique souvent prohibitif pour les applications industrielles. Les méthodes hybrides RANS-LES visent à combiner les avantages de ces deux approches en appliquant localement une modélisation adaptée au niveau de résolution du maillage et aux caractéristiques de l'écoulement. On vise généralement une modélisation de type RANS dans les régions de proche paroi et de type LES loin des parois. Plusieurs formulations existent et font actuellement l'objet de développements et d'évaluations au sein de code_saturne. L'objectif du stage est de poursuivre l'évaluation et l'amélioration de différentes approches de modélisation hybride RANS-LES disponibles dans code_saturne, sur une série de cas académiques à effets séparés représentatifs des phénomènes rencontrés dans les applications industrielles.

Le travail pourra s'articuler autour des axes suivants :

• étude bibliographique des principales approches hybrides RANS-LES (DDES, SAS, HTLES,...) ;
• prise en main et analyse des modèles hybrides déjà implémentés dans code_saturne (pour la compréhension du schéma numérique implanté pour chaque modèle hybride);
• réalisation de campagnes de calcul sur des cas tests académiques ciblant différents phénomènes physiques ;
• analyse de la sensibilité des résultats au maillage, aux paramètres de modélisation et aux conditions numériques ;
• comparaison des performances des différentes approches en termes de précision, robustesse et coût de calcul ;
• identification des limites observées et proposition d'améliorations ou d'évolutions des modèles ;
• participation à la définition d'une méthodologie de validation en vue d'applications industrielles futures.

Le stage comprendra une phase bibliographique, l'utilisation de code_saturne, la réalisation de calculs CFD sur des moyens HPC ainsi que l'analyse physiqueet numérique des résultats obtenus.

Stage de fin d’études d’école d’ingénieur ou M2.Notions de base en analyse numérique, appliquée à une physique décrite par des EDP sur un milieu continu (mécanique des fluides, structures, thermique par exemple).Expérience de l’utilisation d’un code de calcul de type volumes finis ou éléments finis recommandée mais pas pré-requise.Connaissances en programmation C++ ou C, ainsi que d’un environnement Linux.Autonomie, rigueur et capacité à travailler en équipeAnglais (C1)De plus, le (ou la) candidat(e) devra faire preuve de prise d’initiatives, d’une bonne capacité à communiquer/résumer/rédiger.