La simulation numérique en mécanique des fluides, ou CFD (Computational Fluid Dynamics), consiste en la résolution numérique des équations régissant le mouvement des fluides. Elle permet de fournir une information complète sur un écoulement donné et ainsi d’avoir accès à des grandeurs telles que la portance d’une aile d’avion, la traînée d’une voiture, … La CFD constitue un outil de design essentiel en industrie moins coûteuse et plus flexible que des essais physiques.
Le Laboratoire Mécanique, Modélisation et Procédés Propres (M2P2) est un laboratoire phare en France dans le domaine de la simulation numérique en mécanique des fluides. Dans ce cadre, de nombreux outils de simulation et méthodes numériques y sont développés. Le laboratoire est notamment impliqué dans le développement du logiciel ProLB (http://www.prolb-cfd.com), qui est en copropriété entre le CNRS, l’Université d’Aix-Marseille, l’Ecole Centrale de Lyon, Airbus, Renault et CS. Ce logiciel est un outil industriel de simulation en mécanique des fluides pour l'aérodynamique, l'aéroacoustique et l'aérothermique. Une méthode de résolution de l’écoulement moyenné en temps (méthode RANS) a été implémentée dans ProLB. Dans le cadre de la chaire industrielle Airbus-Renault-Safran soutenue par le M2P2, cette méthode nécessite d’être validée pour une large variété d’écoulements : écoulements en conduite, autour de cylindre, profils d’aile, voiture, …
Le travail de l’étudiant en alternance consistera donc en la mise en place et réalisation des simulations. La comparaison des résultats avec des références (mesures expérimentales, calculs de référence) permettra d’évaluer la fiabilité de la méthode RANS implémentée. D’autre part, ProLB est basé sur une méthode de type Boltzmann sur réseau (Lattice-Boltzmann Methods) alors que les leaders sur le marché utilisent généralement une approche basée sur la résolution des équations de Navier-Stokes. Un deuxième aspect du travail consistera donc à comparer le code RANS ProLB avec un code concurrent afin d’évaluer sa compétitivité en termes de précision et de coût de calcul.
Lieu de travail : Laboratoire M2P2, Centrale Marseille, site de Château Gombert
Contact :
Pierre Sagaut
Jérôme Jacob
Sylvia Wilhelm
Participation à la chaire industrielle Airbus-Renault-Safran
