Stage en apprentissage appliquée à la physique H / F H / F

Stage en apprentissage appliquée à la physique H/F

Description du poste

Mathématiques, information scientifique, logiciel

Sujet de stage

Étude sur modèle réduit des interactions fluide-structure en contexte industriel

Durée du contrat (en mois)

À définir

Description de l'offre

Les problématiques de vibrations de structures soumises à des écoulements se rencontrent pour de nombreux composants industriels, générateur de vapeur (GV) par exemple. Ces vibrations provoquent des chocs et des impacts, qui peuvent conduire à une usure des composants voire à leur rupture. La compréhension des interactions fluides-structures, en particulier des phénomènes de couplage menant à des instabilités, est donc cruciale pour une bonne maîtrise industrielle.

Les modèles analytiques existants demeurent encore imprécis et le coût des simulations numériques directes reste prohibitif. Pour remédier à ces problèmes, l’usage de méthodes de réduction de modèles (ROM ou « Reduced-Order Modelling ») serait très efficace : elles diminuent fortement la dimension du système tout en préservant les caractéristiques physiques essentielles. Couplées à des méthodes d’analyse de dynamique non-linéaire, la compréhension du système en serait grandement facilitée.

Dans ce cadre, le premier objectif est une prise en main des outils et des méthodes numériques par l’étude d’un cas relativement peu complexe : un cylindrique fixe puis mobile placé dans un écoulement transverse. L’étude déterminera le modèle réduit pertinent pour une représentation efficace du système et identifiera les équations symboliques régissant son évolution. L’étude mettra en évidence l’influence du paramètre de contrôle (nombre de Strouhal) et cherchera à retrouver la bifurcation de Hopf supercritique typique de ce système à l’aide de méthodes de balance harmonique (HBM).

Dans un second temps, le stage s’attachera à l’étude de systèmes plus complexes i.e. nécessitant a priori plus de modes pour une description énergétique satisfaisante. L’étude pourra porter sur un cas industriel d’intérêt (écoulement transverse à travers un faisceau de tubes) ou un cas analytique intermédiaire (par exemple le cas « Fluidic Pinball »).

Profil du candidat

Étudiant préparant un Master 2 ou Diplôme d'ingénieur - Spécialité Mathématiques Appliquées ou Apprentissage, intérêt pour la mécanique des fluides

Attrait pour la recherche

Début de stage souhaité début 2025

Localisation du poste

À définir

Critères candidat

• Français (Courant)
• Anglais (Intermédiaire)

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Description de l'unité

Le laboratoire de Dynamique (DYN) est rattaché au CEA de Saclay au sein de la direction des énergies. Il est spécialisé dans l'étude des interactions fluide-structure et dans la dynamique rapide et vibratoire. Ce stage sera réalisé en collaboration avec Framatome.

Référence

2024-33386