Simulation Numérique Directe (DNS) d'essaims de bulles fortement concentrés avec TrioCFD H/F

CEA; Saclay; On-site; EUR 8,900 - 16,000; Full time

Job summary

CEA Saclay propose un stage en thermohydraulique et mécanique des fluides, axé sur la simulation numérique directe (DNS) d'essaims de bulles fortement concentrés avec TrioCFD sur Linux. Le candidat doit être issu d'une école d'ingénieurs ou d'un master 2 et être attiré par la recherche et une éventuelle poursuite en thèse.

Le stage se déroule au Laboratoire de Développement aux Echelles Locales (LDEL) et implique une collaboration avec l'IMFT et le LMFL, dans un cadre HPC, avec un développement

Qualifications

• Étudiant d'école d'ingénieurs ou de Master 2 en mécanique des fluides.
• Intérêt pour la recherche et possibilité d'une thèse.
• Des compétences en C++ et développement logiciel seraient un atout.

Responsibilities

• Réaliser des simulations DNS d'essaims de bulles fortement concentrés.
• Participer à l'évaluation d'outils de suivi d'interface sur Linux.
• Travailler avec le LDEL et les partenaires IMFT et LMFL pour valider les résultats.

Skills

C++

Linux

Simulation numérique

Education

Bac+5 - École d'ingénieurs

Master 2 en mécanique des fluides et/ou simulation numérique

Tools

TrioCFD

DNS

Linux HPC

Job description

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation Numérique Directe (DNS) d'essaims de bulles fortement concentrés avec TrioCFD H/F

Sujet de stage

Simulation Numérique Directe (DNS) d'essaims de bulles fortement concentrés avec TRUST/TrioCFD

Nous recherchons un candidat issu d'école d'ingénieur ou en master 2 avec composante en Mécanique des fluides, qui soit attiré par le monde de la recherche et la possibilité éventuelle de poursuivre en thèse. Un goût pour le développement (C++) serait un atout supplémentaire.

Le stage se déroulera sur Linux, au centre CEA de Saclay au sein du Laboratoire de Développement aux Echelles Locales (LDEL).

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Contexte

Pour évaluer la sûreté d'installations industrielles, le CEA développe, valide et utilise des outils de simulation en thermohydraulique. Il s'intéresse en particulier à la modélisation des écoulements diphasiques eau-vapeur par différentes approches de la plus fine à la plus intégrale. Afin de mieux comprendre les écoulements diphasiques, le laboratoire travaille à la mise en place d'une démarche multi-échelles où la simulation fine (DNS, Simulation Numérique Directe diphasique) est utilisée comme " expérience numérique " pour produire des données de référence. Ces données sont ensuite moyennées pour être comparées aux modèles utilisés à plus grande échelle. Cette démarche est actuellement appliquée aux écoulements diphasiques à bulle peu concentrés (" taux de vide " inférieur à 12%). Les effets collectifs en essaims de bulles sont déjà très marqués, et des modèles moyennés sont développés pour des approches plus industrielles. Le laboratoire LDEL a développé une méthode de simulation fine diphasique (Front-Tracking). Lors de plusieurs thèses, cette méthode a permis de réaliser des simulations massivement parallèles pour décrire finement les interfaces sans recourir à des modèles, par exemple dans des groupes de bulles (appelés essaims) [2][3].

Objectifs

L'objectif du stage sera de poursuivre l'évaluation de l'outil de suivi d'interface à plus fort taux de vide. Des simulations HPC de référence d'un essaim de bulles (adiabatique) dans un petit domaine et avec une très bonne résolution des interfaces (40 mailles ) seront menées sur des supercalculateurs nationaux en augmentant le taux de présence de gaz de 10 à 40% environ. La convergence en maillage, la sensibilité aux paramètres numériques et les performances et la robustesse du code seront évaluées. Une analyse physique détaillée des interactions entre bulles sera menée, pour comprendre l'influence du taux de vide sur les sillages, les fluctuations et déformations des bulles, etc. Ce travail constituera une base à un sujet de thèse financé par l'ANR, en collaboration avec le IMFT et le LMFL.

Les travaux incluent des aspects numériques avec la validation de la méthode numérique ainsi que des aspects physiques avec l'analyse des écoulements obtenus par simulations massivement parallèles. Peu de développements informatiques sont prévus.

L'étudiant sera accueilli au Laboratoire de Développement aux Echelles Locales (LDEL) au sein d'un groupe de chercheurs dynamiques et de nombreux doctorants, en collaboration avec l'IMFT et le LMFL.

Les travaux incluent des aspects numériques et physiques avec l'analyse et la validation des simulations. Peu de développements informatiques sont prévus.

[1] TrioCFD webpage : [link]

[2] A. du Cluzeau. Modélisation physique de la dynamique des écoulements à bulles, 2019. Français. ⟨NNT : 2019PERP0012⟩. [link].

[3] G. Ramirez. Dynamique spectrale de l'interaction entre l'agitation induite et turbulence [link]

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Gif-Sur-Yvette

Critères candidat

Langues

• Français (Courant)
• Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

ingénieur ou en master 2 en mécanique des fluides et/ou simulation numérique

Possibilité de poursuite en thèse

Oui