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CFD : Analyse de la Sensibilité des Simulations Numériques aux Maillages

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Niveau requis : MASTER2 ou Ecole d'Ingénieurs
Date de début : 1 février 2019
Durée de la mission : 6 mois
Date limite des candidatures : 17 décembre 2018
Rémunération : 650 Euros/mois

Contexte

Le Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) travaille à la résolution, par la modélisation et la simulation numérique, des problèmes scientifiques nécessitant le recours aux moyens de calcul les plus puissants. Il associe de manière interdisciplinaire, pour la recherche comme pour la formation avancée, des physiciens, des mathématiciens appliqués, des numériciens et des ingénieurs. Cet emploi se déroulera dans l’équipe CFD dans la thématique aérodynamique Advanced Aerodynamics and Multiphysics. Cette équipe travaille au développement et à l’amélioration de méthodes numériques pour les simulations numériques sur des ordinateurs parallèles.

Aujourd’hui, la modélisation mathématique et la puissance des ordinateurs permettent aujourd'hui de prédire certains comportements de systèmes mutilphysiques complexes notamment ceux faisant intervenir de la mécanique des fluides. Cependant, même si certaines sources d’erreurs numériques dans les simulations peuvent être contrôlées de manière à augmenter la confiance dans les prédictions, l’absence de prise en compte des incertitudes aléatoires ou épistémiques nuit si l'on cherche à obtenir des prédictions numériques “fiables”, c'est-à-dire exploitables dans un processus de conception ou une prise de décision. Ainsi, la prise en compte des incertitudes inhérentes à la simulation des systèmes multiphysiques apparaît incontournable.

Description

Depuis le début des années 90, plusieurs approches probabilistes sont possibles pour traiter la prise en compte des incertitudes sous l’angle stochastique. Ainsi, des méthodes fondées sur les surfaces de réponses, telles que les représentations par approximations mathématiques sont développées au CERFACS, notamment dans le cadre du projet BATMAN, pour répondre au problème de la quantification des incertitudes paramétriques,  Ces techniques sont également connues sous le terme méta-modèles (Surrogate Model en anglais) lorsqu'il s'agit d'étudier une surface de réponse globale. Elles s'appuient sur des constructions de représentations fonctionnelles de variables aléatoires et semblent prometteuses dans le cadre multidisciplinaire. En effet, la surface de réponse globale est un évaluateur « boîte noire » beaucoup plus flexible que les codes de simulation numérique.

Le sujet du stage concernera l’analyse de la sensibilité de différents simulations numériques des écoulements aux caractéristiques de leurs maillages. Il s’agira dans un premier temps d’exhiber les paramètres du maillages qui sont déterminants pour la prédictions des variables d’intérêts, puis de réaliser une étude de la propagation des incertitudes à l’aide du logiciel Open Source BATMAN. La construction des maillages aura lieu avec CENTAUR-Soft, tandis que la simulation des écoulements sera réalisé par le code de combustion AVBP.

Compétences

– Aptitude à travailler en équipe.
– Bonne connaissance du système UNIX.
– Connaissance indispensable de la programmation en langage Python
– Connaissance des mathématiques appliquées
– Connaissance des thématiques : incertitudes, approximations, réduction de modèles, échantillonnage.
– Esprit d’initiative.

Des connaissances en CFD seraient un plus.

Contacts

Name: Jean-Christophe JOUHAUD
Phone: +33 5 61 19 30 51
Fax: +33 5 61 19 30 30
Email: jjouhaud[at]cerfacs.fr

Name: Bénédicte CUENOT
Email: cuenot(at)cerfacs.fr

Name: Pamphile ROY
Email:  roy(at)cerfacs.fr