Stage - Bac+5 - Implicitation d'un schéma numérique de type UGKS pour les écoulements hypersoniques - H/
Description du poste
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Intitulé de l'offre
Stage - Bac+5 - Implicitation d'un schéma numérique de type UGKS pour les écoulements hypersoniques - H/
Sujet de stage
Lors de sa rentrée dans l'atmosphère, un véhicule spatial est confronté à des contraintes mécaniques et des flux thermiques très importants. La conception d'un tel engin nécessite des simulations numériques précises de l'écoulement d'air qui se crée autour du véhicule tout au long de sa trajectoire. Les régimes d'écoulements rencontrés sont appelés (des plus hautes aux plus basses altitudes) : moléculaire libre, raréfié, transitionnel, continu. Ces régimes peuvent être modélisés par l'équation de Boltzmann pour les trois premiers, et par les équations de Navier-Stokes pour le dernier. D'un point de vue numérique, à chaque régime correspond une méthode numérique adaptée à la modélisation. Une méthode numérique dite unifiée, basée sur la nouvelle approche appelée 'Unified Gas Kinetic Scheme' (UGKS) de Kun Xu, a été implémentée dans un code cinétique permettant de simuler les écoulements en régime raréfié mais également en régime continu.
Durée du contrat (en mois)
6 mois
Description de l'offre
Le but du stage est d'étudier l'implicitation de cette méthode numérique dans le code cinétique (l'implicitation étant nécessaire à l'utilisation de cette méthode sur des simulations 2D et 3D), de la programmer dans un code interne massivement parallèle, de vérifier son bon fonctionnement vis à vis de la méthode classique déjà implémentée, et de la valider sur des cas test issus de la littérature. Enfin, une comparaison sera effectuée avec un code DSMC (Direct Simulation Monte Carlo) et/ou avec des données issues d'expériences effectuées au laboratoire ICARE d'Orléans (sur la soufflerie MARHy) dans le régime d'écoulement hypersonique raréfié. L'étudiant devra pour cela se familiariser avec la théorie cinétique des gaz, et prendre en main le code cinétique résolvant l'équation de Boltzmann-BGK, code massivement parallèle utilisé sur le supercalculateur du CEA/DAM.
Profil du candidat
Mathématiques appliquées, Mécanique des fluides
Fortran, Python, C++
Bac+5
Localisation du poste
France, Nouvelle-Aquitaine, Gironde (33)
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.
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