Quantification de l’impact de différentes méthodes de génération de turbulence synthétique dans les simulations d’ordre élevé
Stage | Mécanique des fluides numérique | Mécanique des fluides, Simulations informatiques de dynamique des fluides
Niveau requis : Master 2
Date de début : 1 février 2024
Durée de la mission : 6 mois
Date limite des candidatures : 15 décembre 2023
Thématiques
· Méthodes d’ordre élevé
· Différences spectrales
· Turbulence
Contexte
Le développement de solutions technologiques liées à la réduction de l’impact environnemental (émissions, bruit) des systèmes aéronautiques s’appuie de plus en plus sur l’utilisation de simulations numériques instationnaires. Ces méthodes autrefois hors de portée ont bénéficié de la croissance rapide des moyens de calculs, ce qui leur a permis de s’imposer comme un outil essentiel à la conception de certains composants. Dans ce contexte, le CERFACS développe des méthodes d’ordre élevé (différences spectrales), permettant une plus grande précision que les méthodes classiques pour un coût de calcul donné. Toutefois, la réduction des perturbations associées aux techniques de génération de turbulence constitue un axe de travail majeur pour ces nouvelles méthodes.
Missions
L’objectif de ce stage consiste à évaluer diverses méthodes de génération de turbulence (méthode de Kraichnan, digital filter, …) appliquées à la simulation d’ordre élevé (code JAGUAR). La première mission sera l’analyse des perturbations de pression générées par la turbulence synthétique initialement introduite dans le domaine. L’amplitude initiale, la propagation et l’atténuation des ondes seront évaluées. La deuxième mission aura pour but d’étudier l’impact des différentes méthodes de génération de turbulence sur le calcul des statistiques turbulentes, en particulier pour les moments d’ordre 2 et plus. En fonction de l’avancée des travaux, le candidat sera amené à développer de nouvelles méthodes de génération de turbulence dans le code JAGUAR (langage FORTRAN).
Profil recherché
Le candidat doit avoir des connaissances solides en mécanique des fluides compressibles et en turbulence. De même, les principes de bases associés à la simulation numérique doivent être maîtrisés (notions de méthodes et schémas numériques, conditions limites, maillage). Une expérience antérieure en simulation numérique instationnaire constituerait un atout pour ce stage. Enfin, les compétences de base en programmation sont nécessaires pour intervenir dans le code de calcul. Dans le cadre d’un travail de recherche, le candidat, préparant un Master 2 (ou équivalent), doit être capable de présenter ses travaux à l’ensemble de l’équipe (écrit / oral). Une autonomie de travail inhérente à la recherche (bibliographie, choix de développements, validation, etc.) est également attendue.
Aptitudes
· Capacité de travail en équipe
· Esprit d’initiative
· Qualités d’analyse et de synthèse
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