Stage : Ingénieur thermohydraulique/énergétique H/F

La simulation d'écoulements turbulents peut être réalisée selon différentes approches, en fonctiondes échelles temporelles et spatiales résolues. La simulation numérique directe (DNS) vise à résoudrel'intégralité du spectre énergétique ; elle est par conséquent réservée à des simulations très spécifiques en raison des ressources de calcul considérables qu'elle requiert. En pratique, deux approches principales sont donc privilégiées dans le domaine de l'ingénierie : les équations de Navier-Stokes moyennées selon Reynolds (RANS) et la simulation des grandes échelles (LES). La première approche adopte un point de vue statistique et consiste à décrire les écoulements turbulents au moyen d'équations de transport pour les moments principaux (vitesse moyenne, énergie cinétique turbulente . . .). Les champs de vitesse et de pression moyens ainsi calculés peuvent être considérés comme moyennés à la fois dans l'espace (à une échelle inférieure à la résolution du maillage) et dans le temps (selon une définition restant à préciser), de sorte qu'ils ne rendent pas compte de la dynamique propre de l'écoulement. La seconde approche repose sur un filtrage des équations de Navier-Stokes permettant de capturer l'énergie des tourbillons jusqu'à l'échelle définie par la résolution du maillage ; si elle offre généralement de meilleures capacités prédictives, elle implique un co^ut de calcul plus élevé que l'approche RANS.

Les approches hybrides tentent de pallier les limitations de chaque méthode en combinant les approches RANS et LES sur la base de techniques dites zonales ou continues. L'une des difficultés d'une telle approche réside dans la génération de fluctuations de vitesse au sein d'une zone de transition située entre les domaines RANS et LES. Différentes stratégies ont été proposées pour assurer une génération efficace des fluctuations turbulentes et réduire cette zone de transition, souvent appelée "zone grise".

École d'ingénieur et/ou M2R en thermohydraulique ou énergétique et transferts ou mathématiques appliquées