Stage - Bac+5 - Simulation Numérique Directe de couche limites hypersoniques transitionnelles - H/F

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous.
Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres.

Les 1 000 salariés du centre du Cesta, en Nouvelle-Aquitaine, participent au développement des armes de la force de dissuasion française.
Le centre assure le rôle d'architecte industriel des têtes nucléaires mises à la disposition des Armées françaises depuis leur conception jusqu'à leur retrait du service.
Pour garantir les performances opérationnelles des systèmes d'armes, le Cesta s'inscrit dans une démarche de simulation de haut niveau et s'appuie sur un parc de moyens d'essais exceptionnels. Parmi ceux-ci, il développe et exploite le plus grand laser d'Europe : le Laser MégaJoule (LMJ).


Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux.
  

Référence

2024-33516-S1532  

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage - Bac+5 - Simulation Numérique Directe de couche limites hypersoniques transitionnelles - H/F

Sujet de stage

Lors de la rentrée atmosphérique d'un véhicule hypersonique, les efforts aérodynamiques induits par la très grande vitesse de l'objet sont considérables. Leur caractérisation est ainsi cruciale pour la bonne modélisation des coefficients aérodynamiques et le dimensionnement de la protection thermique. Or, le comportement de l'écoulement proche paroi, responsable de ces efforts, est particulièrement complexe de part ses non-linéarités et sa dynamique multi-échelles. Pour comprendre cette dynamique complexe, la simulation numérique directe (DNS) des équations de Navier-Stokes est la méthode de référence car elle permet la prise en compte de toutes les briques physiques consituant l'écoulement hypersonique. Cependant, cette approche coûteuse reste principalement cantonnée aux études académiques et requiert un degré d'expertise élevé dans son déploiement.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

L'objectif de ce stage est donc d'avancer vers une utilisation plus régulière des simulations haute fidélité dans le développement des futurs véhicules hypersoniques. La mise en place d'une étude DNS se focalisant sur la transition laminaire-turbulent mesurée récemment en soufflerie hypersonique sur une géométrie conique contribue à cette démarche. Le stage commencera par la familiarisation avec le code DNS nommé dNami développé au sein du laboratoire DynFluid (Paris). Ce code haute-performance représente la nouvelle génération des outils de simulation pour la physique grâce, entre-autres, à la génération automatique de code CPU/GPU, la différentiation algorithmique et l'écriture symbolique des équations. Une fois la prise en main effectuée, la sélection d'un cas d'étude dans la base de données d'essais en soufflerie sera fait, puis suivra sa mise en données. L'étudiant ou l'étudiante devra alors simuler le processus de transition laminaire-turbulent avec l'injection d'un champ de perturbation qui produira la croissance exponentielle d'une ou plusieurs instabilités hydrodynamiques suivie par la phase de saturation non-linéaire et enfin le développement de la cascade turbulente. Tout au long du stage, l'étudiant ou l'étudiante bénéfieciera de l'expertise des chercheurs du laboratoire DynFluid et du CEA-DAM sur l'utilisation du code, la mise en place de telles simulations et la physique fine des couches limites en régime hypersonique.Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation de handicap, cet emploi est ouvert à tous et toutes. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les salariés du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.

Profil du candidat

Bases solides de dynamiques des fluides compressible (transition, turbulence, chocs) ; Programmation python et environnement UNIX ; Systèmes dynamiques
Langage Python, Fortran/C, systèmes UNIX & HPC
Bac+5

Localisation du poste

Site

Cesta

Localisation du poste

France, Nouvelle-Aquitaine, Gironde (33)

Ville

LE BARP