Pour pouvoir être prédictif sur cette problématique, le point crucial repose sur le calcul de la densité électronique autour du véhicule (choc en amont et sillage en aval), ce qui nécessite une description fine des écoulements multi-espèces réactifs. Si ces aspects hors équilibre chimique et thermique sont globalement maîtrisés et pris en compte par le code d’aérodynamique du CEA-CESTA, le calcul de le densité électronique se fait néanmoins sous l’hypothèse de quasi-neutralité du plasma. Cela suppose que le courant électrique est nul partout dans le plasma, ce qui permet de déterminer simplement un champ électrique ad-hoc intervenant dans la vitesse de diffusion des espèces chargées (ions et électrons) et permettant de compenser le déplacement différencié des ions et des électrons dû aux gradients de concentration. Cette hypothèse de quasi-neutralité du plasma ne permet toutefois pas de résoudre la gaine plasma à proprement parler située au voisinage de la paroi du véhicule, qui est une zone intrinsèquement non-neutre au sein de laquelle apparaissent de forts champs électriques pouvant impacter la distribution des électrons. Afin de retranscrire les effets inhérents à cette gaine plasma, et ainsi mieux prédire le blackout, l’objectif du stage sera de développer un solveur de Poisson dédié à la résolution du champ électrique couplé au solveur Navier-Stokes. La discrétisation numérique de l’équation de Poisson se fera sous le paradigme des volumes finis, et des premiers tests seront effectués pour déterminer la méthodologie d’algèbre linéaire (gradient conjugué, multi-grilles…) la plus adaptée au problème de Poisson. L’implémentation du solveur Poisson sera vérifiée dans un premier temps via des cas analytiques rudimentaires. Dans un second temps, des comparaisons en termes de densités électroniques seront menées vis-à-vis de données issues de véhicules civils de rentrée (expériences RAMC, ARD…).

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.

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