La recherche au Cerfacs se structure autour de 9 axes transverses, allant du calcul haute performance et d’algorithmes avancés (méthodes numériques, couplage de codes, assimilation de données, traitement des incertitudes) à des thématiques porteuses (climat, environnement, combustion, aéronautique).
Les domaines d'applications des travaux de recherche du Cerfacs font l'objet de plusieurs défis scientifiques qui structurent plusieurs projets à l'échelle de la décade. Ces défis croisent les axes de recherche transverses du Cerfacs et sont menés par une ou plusieurs équipes.
- Les défis Cougar et Puma visent respectivement la simulation du fonctionnement instationnaire d'un moteur complet de turbine à gaz et celui d'un avion complet pour des conditions de vols réalistes.
- Le défi Declipp s’attaque au problème de la prévision décennale et de la variabilité du climat à l'aide de simulations climatiques et d’un modèle couplé océan-atmosphère.
- Le défi Decola a pour ambition de simuler la combustion instationnaire des moteurs de fusée en conditions réelles dites supercritiques.
- Le défi Modest regroupe des activités de modélisation spécialisées dans l'environnement et la sécurité. Ceci afin de mieux caractériser les risques naturels et industriels en termes de surveillance, scenarios et suivi en temps réel.
D'autres défis sont susceptibles d'être lancés en concertation avec les associés du Cerfacs.