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STAGE- Amélioration de la modélisation des transferts thermiques dans les modèles performances F/H

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Safran Aircraft Engines Fluid Mechanics Moissy-cramayel , Ile de France , France Internship / Student Full-time Master Degree First experience
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Job Description

La prédiction et reconstitution des cycles thermodynamiques d'un moteur d'avion se font à l'aide d'un modèle « système » (0D/1D). Ces modèles permettent de calculer les grandeurs thermodynamiques dans tous les plans du moteur, i.e. l'entrée et la sortie de chaque composant : compresseurs, chambre de combustion, turbines, tuyère, etc. Chaque modèle est constitué d'un assemblage d'éléments de modélisation. Chaque élément décrit un phénomène physique de façon plus ou moins simplifiée : compression, détente, combustion, etc. La finesse de la modélisation implémentée doit être proportionnelle à la sensibilité du cycle au dit phénomène physique.
En fonctionnement, des transferts thermiques ont lieu entre les fluides (air, huile) et les différentes parties du moteur. Ces transferts sont régis par les écoulements veine et hors-veine. La veine correspond à l'écoulement d'air principal, générant la poussée du moteur et subissant le cycle calculé. Les écoulements hors veine, regroupés sous le nom de Système d'Air Secondaire (ou Secondary Air System, SAS), ne participent pas directement à la génération de la poussée mais assurent le bon fonctionnement du moteur : refroidissement des parties chaudes, pilotage des jeux, etc.
L'impact des transferts thermiques sur le cycle calculé est significatif, en particulier dans le cas des simulations temporellement dynamiques (transitoires).
Dans le cadre de l'amélioration continue de nos méthodes, une modélisation simple des échanges thermiques dans la veine a permis d'améliorer la prédictivité des calculs de cycle transitoires par comparaison aux mesures d'essais moteurs disponibles.
L'enjeu spécifique du stage est de poursuivre l'amélioration de la prédictivité (stabilisé et transitoire) des modèles à travers le développement et l'implémentation de nouvelles briques de modélisation des échanges thermiques, en particulier hors-veine. Cela impliquera d'analyser les phénomènes physiques mis en jeu, proposer des solutions de modélisation (hypothèses simplificatrices, implémentation dans les modèles, etc.), tester les solutions retenues et chiffrer les gains associés.
Pour valider l'implémentation et la pertinence de chaque nouvelle brique de modélisation, il s'agira de comparer le modèle nouvellement obtenu aux nombreuses données d'essais disponibles.
En fonction de l'évolution du projet, la modélisation pourra être évaluée dans un contexte opérationnel.
Le stage consistera à :
• Comprendre les enjeux techniques et scientifiques
• Comprendre les phénomènes physiques régissant les échanges thermiques
• Prendre en main les modélisations thermodynamiques et thermiques existantes
• Récupérer les données pertinentes disponibles
• Développer les briques de modélisation, les implémenter, les tester
• Comparer les modèles avec les résultats d'essais
• Déduire des règles générales pour ce type de modélisation

Complementary Description

Au sein de la Direction des Bureaux d'Etudes Systèmes Propulsifs de Safran Aircraft Engines, le département Performances et Opérabilité est en charge de l'intégration thermodynamique du moteur.
Le département est responsable des étapes clés suivantes qui accompagnent le développement d'une turbomachine :
- La spécification des composants et des systèmes,
- La construction d'une modélisation intégrée du moteur,
- La validation des performances et du fonctionnement hors adaptation.

En nous rejoignant, vous aurez l'opportunité d'avoir une vision globale sur le fonctionnement d'une turbomachine et sur le processus de développement, de l'avant-projet au suivi en production, en passant par le suivi d'essais en développement et la certification.

Le département Performances et Opérabilité est composé d'équipes qui travaillent sur ces différentes phases du développement, dans les projets moteur pour lesquels Safran Aircraft Engines a une responsabilité d'intégration.

Intégré au service « Méthodes et Outils » vous serez au contact des différentes équipes, notamment pour récupérer les données opérationnelles des projets sur lesquels vous travaillerez. Vous pourrez également vous appuyer sur les experts, qui apportent un soutien technique transverse au département.

Votre travail contribuera à construire les succès futurs de l'entreprise. La prise d'initiative sera encouragée.

Job Requirements

• Étudiant-e en dernière année d'école d'ingénieur (Bac+5 – stage de fin d'étude), généraliste ou spécialisée en aéronautique
• Durée du stage préférable de 6 mois, sans contrainte de date de début ou de fin.
• Sens physique, esprit d'analyse et de synthèse, force de proposition, rigueur et créativité
• Compétences : thermodynamique, thermique, mécanique des fluides, programmation
• Langue : Français, Anglais

Specificity of the job

Le service « Méthodes et Outils » est un service à part dans le département, car c'est le seul qui n'est pas associé à une application moteur. Il a pour mission de fournir, comme son nom l'indique, les méthodes et les outils dont les autres services du département ont besoin pour réaliser leurs missions.
Il s'agit donc d'un service transverse qui interagit quotidiennement avec tous les métiers. Cela en fait un acteur central dans le développement des nouvelles modélisations et pratiques, dans la création de nouveaux outils, et plus généralement dans l'innovation au sein du département.

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