Stage : Simulation numérique diphasique pour l'injection carburant dans les chambres de combustion F/H

Dans les systèmes aéronautiques, la qualité de l'atomisation du carburant a une influence majeure sur l'homogénéité du mélange air-carburant et par conséquent sur les performances du moteur et les émissions polluantes. Les processus d'atomisation du carburant sont néanmoins complexes en raison du comportement fortement non linéaire de la dynamique des interfaces et de la grande disparité des échelles de temps et d'espace impliquées.

Pour relever les défis climatiques, la transition vers des carburants d'aviation durables (SAF) nécessite le développement de méthodes numériques fiables pour prédire les performances des injecteurs de carburant. Dans ce contexte, Safran Tech développe des méthodes de simulation numériques pour prédire les propriétés du spray carburant (position du spray, taille et vitesses des gouttes). Un des enjeux majeurs est de mettre à disposition des concepteurs une méthode de calcul fiable à des coûts de calculs compatibles d'une utilisation industrielle en phase de design.

L'objectif de ce stage est d'améliorer les méthodes de simulation numérique pour caractériser la distribution granulométrique d'un spray de carburant. Les activités proposées incluent :

- Prise en main des outils numériques et recherche bibliographique : Se familiariser avec les logiciels et méthodes numériques, en effectuant une revue des techniques actuelles employées dans le domaine.

- Réalisation et analyse de simulations haute-fidélité : Mener des simulations LES (Large Eddy Simulation) sur des configurations élémentaires et semi-industrielles afin de recueillir des données de référence.

- Constitution d'une base de données numérique : Réaliser une campagne de simulations en appliquant des méthodologies de simulation diphasique, dans le but de créer une base de données numérique. Celle-ci servira de fondation pour l'apprentissage d'un modèle intégrant à la fois des approches statistiques et de machine learning. L'objectif est d'utiliser cette base afin de construire un modèle d'apprentissage qui couple les données numériques et les principes physiques sous-jacents.

Ces travaux s'inscrivent dans un contexte plus large que le stage proposé. En fonction de l'appétence et l'intérêt du candidat, une poursuite de ces travaux au travers d'une thèse peut être envisagée.

Formation : élève en dernière année de cursus d'ingénieur ou de Master de recherche en aéronautique/mécanique des fluides/thermique.

Spécialités : de bonnes connaissances en mécanique des fluides et un goût pour la simulation numérique et la modélisation sont attendus.

Outils : des notions d'informatique scientifique (environnement Gnu-Linux/Unix, langages Fortran et python) sont souhaitables.