Dans le cadre de ce stage, le phénomène d’EG dans un écoulement incompressible à surface libre sera étudié à l’aide du module de suivi d’interface du code TrioCFD. Des simulations préliminaires ont déjà été réalisées et ont permis d’identifier plusieurs paramètres pertinents — tels que la turbulence, le débit de circulation et la taille de maille — dans la génération spontanée de vortex et de « fossettes » à l’interface liquide/gaz. Cependant, l’EG n’a pas encore pu être reproduit numériquement. L’objectif principal de ce stage est donc d’étudier les mécanismes d’apparition et
d’évolution des vortex conduisant à l’EG, dans différentes configurations d’écoulement (géométries cylindriques, rectangulaires et parallélépipédiques). Dans un premier temps, une revue bibliographique sera menée afin de synthétiser les approches de modélisation des écoulements diphasiques à surface libre, en particulier les méthodes de suivi et de capture d’interface utilisées enCFD. La seconde partie du travail consistera en une étude théorique et numérique de l’apparition et de la stabilité des vortex conduisant à l’EG, pour différentes configurations géométriques et conditions hydrodynamiques. L’effet des conditions d’entrée, de la présence d’obstacles internes et des paramètres de fonctionnement (débit, hauteur de liquide, taille de maille) sera analysé. Le comportement du vortex sera ensuite quantifié à l’aide d’indicateurs caractéristiques — vitesse maximale dans le cœur du vortex, intensité du tourbillon axial, profondeur de la dépression à la surface libre, fréquence d’apparition des bulles — afin d’identifier les conditions géométriques ou dynamiques favorisant ou inhibant la formation d’un vortex stable conduisant à l’EG. Ce stage pourra, selon les résultats obtenus, se poursuivre par une thèse

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Compétences requises ou souhaitées
 Connaissances de base en mécanique des fluides et phénomènes d’interface;
 Notions en schémas numériques pour l’advection et la diffusion;
 Pratique souhaitée de logiciels de simulation (TrioCFD, NEPTUNE_CFD, ou équivalents) ;