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Thèse CIFRE : Modélisation haute-fidélité de la post combustion F/H

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Fluid Mechanics Toulouse , Occitanie , France CIFRE Full-time Master Degree First experience French Fluent English Fluent
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Job Description

Depuis plus de dix ans, le CERFACS développe le code de simulation aux grandes échelles AVBP pour que ce dernier soit en mesure de simuler les écoulements réactifs complexes ayant lieux dans la chambre de combustion des moteurs aéronautiques de SAFRAN. Le besoin actuel de Safran Aircraft Engine consiste à étendre les capacités de modélisation du code AVBP à la post-combustion présente dans les systèmes de réchauffe. En effet, le contexte particulier de la post-combustion (gaz de recirculation, structure de flamme, présence du diphasique…) fait qu'une multitude de questions liées à la modélisation apparaissent et freinent le déploiement d'une telle approche de façon robuste dans un cadre de conception.

Ce sujet de thèse sera principalement axé sur le développement (ou l'adaptation) d'un modèle de combustion turbulent permettant de prendre en compte les différents régimes de flamme observés dans une chambre de réchauffe (prémélange, partiellement pré mélangé et de diffusion). Après une phase de caractérisation des types de flammes présents dans la chambre de réchauffe, les travaux sur une approche permettant de reproduire les différents régimes de combustion turbulente sera proposée. Un point d'attention devra être porté quant à l'adaptation de la modélisation proposée aux cinétiques spécifiques (gaz de recirculation) développées et traitées par C. MOCQUARD. A cela s'ajoute le besoin d'assurer un bon fonctionnement de TFLES et/ou modèles dérivés gazeux dans un premier temps pour :
- l'auto-allumage en gaz viciés,
- les flammes pré-mélangées riches en gaz viciés,
- les flammes partiellement pré-mélangées en gaz viciés
- les flammes de diffusion.

Découle ensuite, le besoin de proprement identifier les besoins de modélisation au niveau de la combustion turbulente diphasique et particulièrement l'effet du modèle dit TP-TFLES. Un travail de fond dédié au contexte spécifique de la réchauffe pourra s'avérer nécessaire.

Enfin, chaque sujet et étape énumérée ci-dessus nécessitera un travail fondamental d'analyse, de modélisation et de validation nécessitant pour chaque sujet l'identification de cas tests et de référence de type académique et simple. Ce ne sera qu'à la suite de ces travaux de base qu'une démonstration sur une configuration de réchauffe représentative de celle rencontrée à SAE sera envisagée en dernière année de thèse. Cela signifie que divers niveaux de complexité géométrique seront abordés par le biais de la simulation numérique de type DNS/LES avec par exemple :
- des DNS de flamme de type réchauffe où des gouttes injectées dans de l'air vicié chaud rapide mais dans une configuration simple;
- des « mock ups » ressemblant une réchauffe ;
- Des configurations de type industrielles.

Complementary Description

La thèse s'effectuera sur le site du CERFACS (Toulouse), au sein de l'équipe CFD. Des passages ponctuels sur le site de Safran Aircraft Engines à Villaroche (Seine et Marne) sont à prévoir

Job Requirements

Le/La candidat-e à la thèse devra avoir les qualités suivantes :
• Titulaire d'un Master 2 ou équivalent
• Compétences en mécanique des fluides et en modélisation, idéalement en combustion.
• Notions du langage Python, goût pour le développement.
• Curiosité, sens critique, capacité d'adaptation.
• Rigueur, autonomie, sens de l'organisation.
• Anglais couramment lu, écrit et parlé.

76,800
employees worldwide
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Number of countries where Safran is located
35
business area families
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