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Utilisation de la LBM pour simuler l’écoulement dans une conduite forcée (collaboration avec EDF)

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Niveau requis : Master 2 ou école d’ingénieur

Date de début : à partir du 1 février 2018

Durée de la mission : 6 mois

Date limite des candidatures : 15 décembre 2017

Rémunération : 650 euros/mois
Contexte :

Depuis plusieurs années déjà, nous voyons émerger une nouvelle méthode pour résoudre numériquement les écoulements. Celle-ci (appelée LBM par la suite) se base sur la résolution des équations de Boltzmann et non celles de Navier-Stokes (Rq : Navier-Stokes est une approximation de Boltzmann). La LBM est basée sur la théorie cinétique des gaz ; on se place à une échelle physique plus petite (mésoscopique) que les approches classiques pour obtenir le comportement macroscopique du fluide. C'est une méthode intrinsèquement instationnaire qui a la capacité de traiter des configurations géométriques très complexes sans aucune difficulté. Le maillage LBM basé sur une succession de boites cartésiennes de différentes tailles, est réalisé directement par le solveur; l'utilisateur doit uniquement définir la taille des cellules de chaque boite. Cette approche est déjà utilisée en production dans l'industrie automobile (par ex : le maillage externe d'une voiture avec tous les détails : passages de roue, rétroviseurs, tubulures échappement est réalisé sans aucune difficulté en moins d'une demi journée).
Objet du stage :

L'objectif de ce stage est de voir si on peut appliquer l'approche LBM pour prédire l'écoulement dans une conduite forcée rencontrée dans les barrages EDF. Le code LBM utilisé sera le code LaBS  (http://www.prolb-cfd.com). Ce code appartient à un consortium de 5 partenaires (C-S, M2P2, LMFA, Renault et Airbus).
Ce stage se déroulera en plusieurs étapes :

Familiarisation avec le code LaBS
Simulation d'une conduite coudée (40°) représentative d’une configuration de conduite forcée  (conduite qui transporte de l’eau sous pression depuis un réservoir jusqu’à une centrale hydroélectrique). Différents nombres de Reynolds seront simulés, les résultats obtenus seront comparés à ceux obtenus par le solveur CFD d’EDF (Saturne). Ce stage s’effectuera en étroite collaboration avec EDF.
Contacts :

Jean-François Boussuge (boussuge@cerfacs.fr – 05 61 19 30 62)