Informations générales
Entité de rattachement
La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous.
Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres.
Les 1 000 salariés du centre du Cesta, en Nouvelle-Aquitaine, participent au développement des armes de la force de dissuasion française.
Le centre assure le rôle d'architecte industriel des têtes nucléaires mises à la disposition des Armées françaises depuis leur conception jusqu'à leur retrait du service.
Pour garantir les performances opérationnelles des systèmes d'armes, le Cesta s'inscrit dans une démarche de simulation de haut niveau et s'appuie sur un parc de moyens d'essais exceptionnels. Parmi ceux-ci, il développe et exploite le plus grand laser d'Europe : le Laser MégaJoule (LMJ).
Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux.
Référence
2026-41479-S2083
Description du poste
Domaine
Thermohydraulique et mécanique des fluides
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage - Bac+5 - Optimisation des simulations aérothermiques à l'équilibre chimique - H/F
Sujet de stage
Un aéronef effectuant une rentrée atmosphérique évolue typiquement dans des régimes hypersoniques. Sous de telles conditions, une onde de choc apparaît autour du véhicule, au sein de laquelle l’air incident est fortement compressé et ralenti. Il en résulte une augmentation drastique de la température et de la pression, provoquant la dissociation et l'ionisation des espèces chimiques. Dans ces conditions, l'hypothèse de gaz parfait n'est plus valable et les propriétés thermodynamiques et de transport doivent être déterminées à partir d'un calcul d'équilibre chimique. Celui-ci est généralement obtenu par minimisation de l'énergie libre de Gibbs, mais son coût devient prohibitif lorsqu'il est réalisé dans chaque maille et à chaque pas de temps d'un calcul CFD. Le développement de modèles de substitution capables de reproduire ces propriétés avec une précision élevée et un coût réduit constitue ainsi un enjeu majeur pour les simulations aérothermiques.
Durée du contrat (en mois)
6 mois
Description de l'offre
L'objectif du stage est de développer une méthodologie de génération de tables thermochimiques et de transport destinées à la simulation des écoulements de rentrée atmosphérique, ainsi que leurs approximations polynomiales afin d'en permettre une utilisation efficace dans un code d'aérothermique.
Dans un premier temps, le(la) stagiaire s'appuiera sur les travaux de Hansen (NASA, 1959) et des travaux internes afin de générer des tables pour l'air à l'équilibre chimique. Les compositions des mélanges pourront être calculées par minimisation de l'énergie libre de Gibbs à l'aide de la bibliothèque Mutation++. Cette méthodologie sera ensuite étendue aux mélanges contenant des produits d'ablation des protections thermiques, notamment le carbone et l'hydrogène. Les tables regrouperont les principales propriétés thermodynamiques ainsi que les propriétés de transport nécessaires à la résolution des équations de Navier-Stokes.
Une attention particulière sera portée au développement d'approximations polynomiales multidimensionnelles des tables générées. Ces approximations devront reproduire avec précision les propriétés du mélange tout en réduisant fortement le coût d'évaluation par rapport à un calcul direct de l'équilibre chimique.
La finalité du stage est d'intégrer ces développements dans un code CFD réalisant des simulations couplées d'ablation avec un écoulement à l'équilibre chimique incluant le transport des éléments. Les performances de cette approche seront comparées à celles d'une résolution faisant appel à Mutation++ dans chaque maille et à chaque pas de temps, ainsi qu'à une approche reposant sur un modèle de substitution par réseau de neurones déjà disponible. L'objectif sera d'évaluer le compromis entre précision et temps de calcul afin d'identifier la stratégie la plus adaptée aux simulations de rentrée atmosphérique à haute fidélité.
Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés.
Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.
Profil du candidat
Localisation du poste
Site
Cesta
Localisation du poste
France, Nouvelle-Aquitaine
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