Recrutement

Stage Master 19/20 : Approche numérique diphasique pour l’étude des systèmes estuariens : cas de l’estuaire de Seine

Contexte

Ce travail est consacré à l’étude de l’interaction fluide-particule à l’interface eau-sédiment par une approche de modélisation diphasique. L’approche diphasique diffère de l’approche dite classique en résolvant les équations de conservation de la masse, de quantité de mouvement et de transport pour l’énergie cinétique turbulente séparément pour chaque phase. Les interactions entre le fluide et les particules sont alors représentées par des termes de transfert entre les deux phases. On s’intéresse au développement d’une interface entre l’eau claire et une suspension très dense de sédiments pour étudier le problème de l’instabilité à l’interface eau claire – crème vase sous écoulement (instabilité de Kelvin-Helmholtz). L’objectif est de déterminer, à partir de ce modèle diphasique, les principaux processus mis en jeu dans le transport sédimentaire de particules non cohésives (éventuellement cohésives) pour des suspensions denses. La distribution de vitesse horizontale entre les particules et l’eau doit être aussi étudiée.

Rémunération mensuelle = 550€

Période de stage 

Février 2020-Août 2020, UMR M2C CNRS, Université de Rouen, Mont-Saint-Aignan.

Description

Dans le cadre des programmes de recherche de M2 portant sur la dynamique des systèmes côtiers et estuariens, l’approche numérique est importante pour approfondir notre compréhension de la dynamique hydro-sédimentaire des systèmes estuariens et côtiers, sensibles aux conditions énergétiques variés. Ces conditions sont de nature hydrologique et océaniques pour les systèmes estuariens (aval) ou l’interaction entre les différents processus physiques et les masses d’eau est importante.  La modélisation hydrodynamique de l’estuaire de Seine par des approches classiques a été largement menée par différents chercheurs de M2C, Ifremer, Cerema en se basant sur MARS3D, DELFT3D, TELEMAC3D.  Dans ce stage, une nouvelle approche diphasique est proposée pour mettre en œuvre des processus hydro-sédimentaires fins, étant non-résolus dans leur totalité par les approches classiques.

Le stagiaire aura la charge de mettre en place la première phase de cette modélisation diphasique en milieu estuarien : un set-up de modélisation diphasique au niveau de l’embouchure de la Seine. Pour cela, il aura à sa disposition des bases de données topo-bathymétriques, mesures hydrodynamiques (profils de vitesse) et sédimentaires (MES, turbidité) ainsi que la base de données Seine-Aval. Il devra mener, en premier lieu, un travail de synthèse sur les processus physiques estuariens au niveau de l’estuaire de Seine et les différentes études numériques réalisées. A partir de cela, il devra définir l’emprise spatiale de la modélisation diphasique qui sera mise en place.

Les taches consistent à mettre en place un modèle 2DV en suivant les étapes suivantes :

  1. Etudier la sédimentation-consolidation en 1 dimension (1D). Des données existantes (expérimentation SIDERE) pourront servir de tests pour l’implémentation dans SedFOAM.
  2. Développer des tests d’érosion sur un cas 1D soumis à un gradient de pression suivant la direction horizontale «x » pour vérifier le comportement du modèle rhéologique choisi.
  3. Construire un estuaire idéalisé avec ces lois en appliquant des conditions de marnages différentes.

Projet de recherche associé

Développement d’un partenariat avec le LEGI (Grenoble) et le CORIA (Rouen) qui possèdent des compétences en OpenFOAM et SedFOAM. Un projet de recherche devra suivre cette première phase de mise en place du modèle diphasique.

Contexte, objectifs et méthodologies envisagées

Etat des lieux et synthèse sur les processus physiques dominants au niveau de la partie avant de l’estuaire de Seine

Utilisation de openFoam (SEDFOAM) pour la mise en place de la modélisation diphasique.

Collaborations éventuelles

LEGI (Grenoble), CORIA (Rouen)

Prérequis

Méthodes Numériques (résolution des EDP)

Modélisation OpenFoam

Contacts

Imen Turki , imen.turki@univ-rouen.fr – Nicolas Lecoq, nicolas.lecoq@univ-rouen.fr, Julien Deloffre, julien.deloffre@univ-rouen.fr

STAGE 19/20 : Méthodologies de maillage/simulation sous OpenFOAM

L’entreprise

Aero Concept Engineering est une société de conseils en mécanique des fluides, aérodynamique et thermique. Historiquement issus de l’aérodynamique automobile, notamment grâce à notre soufflerie, nous accompagnons désormais nos clients dans différents secteurs : aéronautique, transport terrestre, sports de compétition, procédés industriels, bâtiment, …

Cet accompagnement se fait notamment grâce à une solide expérience en CFD, en particulier avec OpenFOAM que nous utilisons pour nos études CFD depuis plus de 10 ans.

Dans le cadre de nos activités de simulation, nous maintenons une activité de veille technologique permanente afin de suivre les évolutions de nos logiciels et de les mettre au service de nos clients.

Le stage

Nous recherchons un stagiaire de fin d’études afin de mener des tests méthodologiques de maillage et de simulation avec OpenFOAM.

Rattaché(e) au bureau d’étude CFD, vous serez d’abord amené(e) à tester, évaluer, et valider les fonctionnalités du mailleur snappyHexMesh, d’abord sur des cas simplifiés puis sur des géométries représentatives de nos secteurs d’activité. Dans un second temps, vous serez chargé(e) de mener un travail exploratoire sur des méthodologies de simulation pour l’aérodynamique et le transfert thermique.

A l’issue du stage, vous devrez mettre en place et documenter des cas de référence mettant en application les conclusions de vos travaux afin d’alimenter la base de connaissance de l’entreprise.

Profil recherché

  • BAC+5 avec des connaissances en simulation numérique, maillage, CFD.
  • Autonomie, capacité à prendre des initiatives.
  • Une première expérience avec OpenFOAM et environnement Linux serait un plus.
  • Début du stage : de janvier à avril 2020 Durée : 6 mois
  • Gratification : légale
  • Lieu : Nevers – Magny-Cours
  • Contacts : alexis.lapouille@aero-ce.com; yann.recoquillon@aero-ce.com