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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Modélisation et discrétisation multifluide en coordonnées lagrangiennes du fluide moyen


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18549-S0383  

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation et discrétisation multifluide en coordonnées lagrangiennes du fluide moyen

Sujet de stage

Modélisation et discrétisation multifluide en coordonnées lagrangiennes du fluide moyen

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Dans le cadre de la simulation numérique des expériences de FCI (Fusion par Confinement Inertiel), le CEA mène des études prospectives visant à enrichir la modélisation de certains phénomènes physiques dans ses codes de calcul. L’un de ces phénomènes, qui fait l’objet de ce stage, est l’interpénétration de plasmas. A cet effet, le modèle « MIM » (pour Multifluid Interpenetration Mix model, voir [1]) se distingue par le fait qu'il peut restituer fidèlement plusieurs régimes de mélange, comme l’interdiffusion, l’interpénétration et même le « dé-mélange ». Son utilisation paraît séduisante, mais sa mise en œuvre au sein d’un code fluide est délicate, car le schéma de discrétisation doit pouvoir capturer la limite d’interdiffusion. De tels schémas ont déjà été décrits dans la littérature (voir [2], [3] et [4]), mais ils ne s'appliquent pas au contexte lagrangien du fluide moyen qui nous intéresse ici.
Faisant suite à des résultats récents obtenus en 1D (voir [5]), l’objectif de ce stage est d’étudier la faisabilité d’une implémentation du modèle MIM en 2D lorsque le mélange est décrit en coordonnées lagrangiennes avec un unique maillage qui suit le mouvement du fluide moyen. Après s’être approprié le modèle MIM, ses formes équivalentes et ses propriétés (cf. [2]), le(a) stagiaire construira, développera en C++, et testera, une extension 2D du schéma 1D détaillé dans [5]. Il(elle) pourra, si nécessaire, simplifier le traitement de certains régimes par des considérations de modélisation. Enfin, il(elle) rédigera un mémoire de synthèse de l’étude.
Références :
[1] A.J. Scannapieco & B. Cheng, A multifluid interpenetration mix model, Physics Letters 299, 2002.
[2] C. Enaux, Analyse mathématique et numérique d’un modèle multifluide multivitesse pour l’interpénétration de fluides miscibles, thèse de l’Ecole Centrale Paris, 2007.
[3] C.H. Chang & A.K. Stagg, A compatible Lagrangian hydrodynamic scheme for multicomponent flows with mixing, Journal of Computational Physics 231, 2012.
[4] S. Del Pino, E. Labourasse & G. Morel, An asymptotic preserving multidimensional ALE method for a system of two compressible flows coupled with friction, Journal of Computational Physics 363, 2018.
[5] B. Manach-Pérennou, Etude de la discrétisation d’un modèle multifluide multivitesse en coordonnées lagrangiennes du fluide moyen, Rapport de stage CEA & CentraleSupélec, 2020.





Profil du candidat

Formation recommandée : dernière année d'école d'ingénieur généraliste et/ou Master 2 en Mathématiques Appliquées (EDP, méthodes numériques).
Programmation en langage C++
Bac+5

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France