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Calculs LES en turbomachine en utilisant une approche d’ordre très élevée

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Niveau requis : Thèse de doctorat / PhD Thesis
Date de début : 1 juin 2015
Durée de la mission : 1 an
Rémunération : 2300/mois

Required Education / Niveau requis

Thèse de doctorat

From / Date de début

Octobre 2015

Duration / Durée

1 an

Contexte :

L'équipe AAM du CERFACS travaille au développement et au déploiement des codes de mécaniques des fluides les plus avancés pour la résolution de problèmes industriels. Nous travaillons en particulier pour l'ONERA, Airbus, SAFRAN (Snecma / Turbomeca) et EDF.

Le maintien de notre expertise passe d'une part par la proposition de nouvelles solutions techniques ou l'analyse de solutions techniques publiées dans la littérature et d'autre part par l'adaptation de ces solutions à des maillages et à des configurations industriels. Il est clair aujourd'hui que les simulations moyennées de la turbulence avec des schémas du second ordre (approche RANS, URANS) utilisées en design ne sont pas adaptées à l'analyse des points off-design. Les configurations off-design sont des écoulements instationnaires et des schémas d’ordre élevé (en espace et en temps) sont nécessaires pour propager la physique de l’écoulement dans le domaine de calcul. Les calculs du bruit (aéroacoustique), les écoulements dominés par les tourbillons ou les phénomènes instationnaires pilotés par la turbulence sont des exemples d’application des schémas d’ordre élevé

Description :

Nous développons actuellement un nouveau solveur de CFD appelé JAGUAR. JAGUAR résout les équations de Navier-Stokes dans leur forme forte en suivant le formalisme des différences spectrales. L'approche des différences spectrales est bases sur une description polynomiale d'ordre élevé des quantités dans chaque cellule du maillage. Il n'est pas imposé de continuité des champs à l'interface entre 2 cellules. Pour beaucoup d'aspects, cette approche ressemble à la technique Galerkin Discontinue même si le formalisme associé est plutôt de type Différences Finies, alors que l'approche Galerkin Discontinue se base sur les Eléments Finis. L'ordre de précision de JAGUAR peut être choisi entre 1 et 10. Une description plus complète du solveur JAGUAR, de ses capacités parallèles et de la méthode des différences spectrales est disponible sur http://www.cerfacs.fr/~puigt/jaguar.html. JAGUAR est construit de telle sorte à résoudre les équations d'Euler, de Navier Stokes et celles de la Simulation aux Grandes Echelles –SGE- (implicite) en tirant partie des supercalculateurs modernes (MPI, OPenMP, hybride OpenMP/MPI et GPGPU).

Aujourd'hui, JAGUAR a été principalement validé sur des configurations académiques classiques afin d'analyser sa performance et sa précision (convection d'un vortex isentropique, LES de canal, tourbillons de Taylor Green…). Notre objectif maintenant est d'aller plus loin dans l'analyse des capacités de JAGUAR en se focalisant sur la SGE pour les machines tournantes. Ce post-doc concerne l'extension de JAGUAR aux machines tournantes et cette offre de poste est proposée dans le cadre d'un projet financé par l'un des actionnaires du CERFACS. Plusieurs points doivent être traités :

·       Implantation de parois courbes,

·       Simulation LES autour d'une pale isolée, comparaison avec des solutions déjà obtenues avec elsA et AVBP,

·       Implantation de conditions limites dédiées à la LES (entrée et sortie)

·       Génération de maillage et calcul.

Pour cette offre, il est demandé au candidat d'avoir les qualités suivantes :

Aptitude à travailler en équipe
Bonne connaissance du fortran et de la programmation
Un background minimal en schémas numériques pour la convection, en particulier en schémas 1D
Connaissance dans les ingrédients pour la SGE, incluant les conditions limites (NSCBC de Poinsot et Lele…)
Esprit d’initiative.

Contacts

Name: Puigt Guillaume
Phone: +33 (0)5 61 19 30 94
Fax: +33 (0)5 61 19 30 00
Email: guillaume.puigt@cerfacs.fr

Name: Boussuge Jean-François
Phone: +33 (0)5 61 19 30 62
Fax: +33 (0)5 61 19 30 00
Email: boussuge@cerfacs.fr

Salary / Rémunération

Environ 2300 euros / mois