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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Méthodes inverses pour la reconstruction de flux de chaleur en rentrée atmosphérique


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CESTA, un des centres de la DAM, rassemble près de 1000 salariés dans un centre de 700 hectares au cœur de la Nouvelle Aquitaine, au sud de la Gironde entre Bordeaux et Arcachon.

Directement pour les produits dont la DAM a la responsabilité, le CESTA assure la conception avec des méthodes de conception collaborative intégrée. Le CESTA assure également la démonstration des performances dans une démarche duale essais/modélisation mettant en œuvre un parc exceptionnel de moyens d'essais, de la modélisation physique de haut niveau et des calculateurs parmi les plus puissants au monde.

Sur le CESTA est implanté le plus grand laser d'Europe, le Laser Mégajoule LMJ, très grand instrument de recherche qui permet de chauffer la matière jusqu'aux conditions extrêmes que l'on retrouve lors du fonctionnement des armes ou au cœur des étoiles. Pour cela, le CESTA accueille une expertise reconnue mondialement, en conception laser, en technologie des composants optiques, en informatique industrielle…

Les travaux du CESTA offrent en outre l'opportunité de collaboration avec les industriels et les laboratoires de recherche, en France et à l'international.  

Référence

2021-18514-S0331  

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Méthodes inverses pour la reconstruction de flux de chaleur en rentrée atmosphérique

Sujet de stage

Méthodes inverses pour la reconstruction de flux de chaleur en rentrée atmosphérique

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Lorsqu'une navette spatiale ou une capsule rentre dans les couches denses de l'atmosphère, une onde de choc se forme, provoquant une montée en température et d'importants transferts de chaleur à la paroi. Ces échauffements sont tellement élevés que le véhicule doit être protégé par une protection thermique, souvent appelée bouclier. Son dimensionnement requiert une bonne compréhension des phénomènes physiques impliqués. En particulier, il est essentiel de bien quantifier le flux de chaleur à la paroi, par simulation ou par des expériences, telles que des mesures en vol en conditions réelles ou par des essais en soufflerie en environnement contrôlé.
On cherche à déterminer le flux de chaleur à partir de mesures de température opérées par des thermocouples qui sont positionnés et protégés à l'intérieur des protections thermiques où l'environnement est moins critique. Dans le cadre d'un travail exploratoire, on s'intéresse en particulier au problème inverse de conduction 1D de la chaleur. Plusieurs approches ont été employées dans la littérature : méthode séquentielle de Bek, régularisation de Tikhonov, etc. On se placera dans le cadre des statistiques bayésiennes. On mettra en place une modélisation probabiliste hiérarchique du bruit de mesure (ex. aléas, erreurs systématiques), des incertitudes sur la protection thermique (ex. épaisseur, conductivité), etc. En s'appuyant sur des méthodes numériques adaptées (optimisation/intégration par Chaîne de Markov Monte Carlo), on calculera à partir de données synthétiques, inspirées de mesures effectuées lors de la rentrée de la navette spatiale européenne IXV, des estimateurs du flux temporel de chaleur et l'on quantifiera les incertitudes de reconstruction associées.
Le travail proposé se déroulera selon les étapes suivantes. Le stagiaire s'intéressera au problème de conduction thermique 1D pour lequel un code sera mis à sa disposition. Il conduira une analyse des méthodes inverses dans ce contexte. Le stagiaire, aidé de son encadrement, s'attachera alors à formaliser le problème dans un cadre bayésien. Il développera des outils numériques pour la reconstruction du flux temporel de chaleur. Par la suite, il mettra en place des expériences numériques pour valider l'approche.

Profil du candidat

probabilités, statistiques, informatique scientifique
matlab, julia
Bac+5

Localisation du poste

Site

Cesta

Localisation du poste

France, Nouvelle-Aquitaine, Gironde (33)

Ville

Le Barp