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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Découplage des équations de Navier-Stokes pour la simulation d'écoulements hors équilibre chimique


Détail de l'offre

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

2022-23480-S0827  

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Découplage des équations de Navier-Stokes pour la simulation d'écoulements hors équilibre chimique

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 le gaz incident est fortement compressé et ralenti. Il en résulte une augmentation drastique de la température, qui déclenche de nombreux processus physico-chimiques tels que la dissociation ou l'ionisation des molécules et des atomes. Les matériaux de paroi, soumis à des flux thermiques intenses, vont se dégrader sous l’effet de réactions d’oxydation et de sublimation, ce qui conduit à l’injection de nouvelles espèces chimiques au sein de l’écoulement. La modélisation et la prédiction de l’ensemble de ces phénomènes hors-équilibre chimique reposent sur le code de calcul aérodynamique 3D du CEA-CESTA qui résout simultanément, et de manière cohérente, les équations de Navier-Stokes multi-espèces exprimant les lois de conservation des masses, de la quantité de mouvement et de l’énergie totale.

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Si une telle stratégie a régulièrement prouvé sa pertinence par le passé, les temps de calculs qui y sont associés augmentent de manière quadratique avec le nombre d'équations à résoudre, ce qui est d'autant plus préjudiciable que le nombre d'espèces chimiques à considérer dans l'écoulement est élevé. Afin de garantir la performance de ces simulations, une alternative intéressante consiste à découpler les équations de conservation relatives à la masse totale, la quantité de mouvement et l'énergie totale d'une part, des équations de conservation de la masse de chacune des espèces chimiques d'autre part, l'objectif étant de résoudre séquentiellement deux systèmes réduits et optimisés d'équations plutôt qu'un large système plus gourmand en ressources de calculs. Dans ce contexte, l'objectif du stage est de développer dans le code Navier-Stokes une méthode permettant de procéder à un tel découplage, tout en s'assurant que l'algorithme respecte les propriétés de convergences requises.
Le stage se concentrera dans un premier temps sur des simulations aérodynamiques 2D, avec une possibilité d'étendre les travaux vers l'aérodynamique 3D et/ou vers des applications liées à l'aérothermique.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes.

Profil du candidat

Une connaissance préalable des équations de la mécanique des fluides est préférable, et l'étudiant(e) devra se sentir une certaine affinité avec la programmation.
FORTRAN
Bac+5

Localisation du poste

Site

Cesta

Localisation du poste

France, Nouvelle-Aquitaine, Gironde (33)

Ville

Le Barp