[Stage Parcours Recherche Centrale] : Prédiction numérique d’écoulements autour d'objets 3D (véhicules, fuselages) pour la validation de nouveaux modèles pour la méthode Lattice-Boltzmann

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. Il est basé sur les méthodes de type Boltzmann sur réseau (Lattice-Boltzmann Methods). Les travaux de recherche menés au M2P2 conduisent au développement de nouvelles méthodes implémentées dans ProLB. Dans le cadre de la chaire industrielle Airbus-Renault-Safran soutenue par le M2P2, ces développements doivent être validés sur des géométries industrielles. 

Le travail de l’étudiant en alternance consistera donc en la mise en place et réalisation des simulations autour d'objets 3D. Les résultats en termes de grandeurs d’intérêt (coefficients aérodynamiques, profils de pression) devront être comparés avec des références (mesures expérimentales, calculs de référence).

Ceci permettra de conclure sur la capacité des modèles développés à reproduire fidèlement les phénomènes physiques réels mis en jeux. Une conclusion sur la validité des modèles et les développements à poursuivre sera tirée.