STAGE - Mise en place d'approches multi-fidélités pour l'évaluation du flottement d'une aube F/H

La conception d'un aubage de turbomachine requiert un compromis entre plusieurs objectifs : réduction des émissions polluantes, optimisation de la performance aérodynamique et de la durée de vie des pièces mécanique, limitation des nuisances acoustiques, etc. Les bureaux d'études disposent actuellement d'outils permettant de modéliser efficacement les différents phénomènes physiques mis en jeu. Parmi ces phénomènes, un est particulièrement étudié : les instabilités vibratoires asynchrones telles que le flottement. En effet, celui-ci résulte d'une interaction entre l'écoulement aérodynamique et le comportement mécanique des aubages : sur un moteur, le flottement peut conduire à la rupture des aubes si le dimensionnement est mal réalisé.

Une modélisation correcte du flottement nécessite de recourir à plusieurs approches : analytique, critères de conception et bien évidemment calculs CFD. Dans le cadre de ce stage, l'objectif est d'améliorer la méthodologie CFD actuelle en utilisant différents niveaux de fidélité. Le travail s'articulera autour des thématiques suivantes :

Réaliser une étude bibliographique des modélisations possibles et en établir une score card : avantages/inconvénients, limitations, durée de calcul, etc.

Définir une base de validation couvrant un périmètre d'application le plus large possible : cas académique, Fan, compresseur HP, hélice, turbine, etc. Cela se fera en collaboration avec les équipes du bureau d'étude et par des recherches dans la littérature publique.

Définition du plan de travail et des méthodologies numériques à évaluer, en s'appuyant sur la connaissance des membres de l'équipe. Parmi ces méthodes on trouvera : méthodes harmoniques (HBM) ou temporelles, différents types de couplage aéromécaniques, etc.

Evaluation des méthodes sélectionnées et comparaison à des résultats expérimentaux.

L'activité sera réalisée en forte collaboration avec d'autres équipes du bureau d'études Safran Aircraft Engines et avec les experts du domaine.

Formation : Bac+5, (école d'ingénieur ou Master) en mécanique des fluides/aérodynamique.

Connaissances théoriques en aérodynamique des turbomachines et en simulation numérique des écoulements.

Une expérience pratique d'outils de calculs CFD, une connaissance du langage de programmation Python ainsi que des notions en dynamique vibratoire seraient appréciés.

Vous devrez faire preuve dynamisme et d'autonomie, d'une forte capacité d'analyse et de synthèse, ainsi que d'un bon relationnel.