Missions

L'accent est mis sur la dynamique de l'écoulement dans le champ proche et sur les interactions écoulement-sédiments-bathymétrie des panaches hyperpycnaux, c'est-à-dire des panaches induits par des apports fluviaux chargés de sédiments dont la densité est supérieure à celle de la masse d'eau réceptrice (lac, réservoir, océan).
Les processus hydro-sédimentaires dans le champ proche contrôlent le devenir des substances (par exemple, les sédiments, les nutriments, l'oxygène, les contaminants) introduites par les apports fluviaux, ce qui est d'une importance cruciale dans les applications pratiques, par exemple, la modélisation de la qualité de l'eau dans les lacs ou la gestion des sédiments dans les réservoirs. La compréhension actuelle de la dynamique des panaches est limitée à des géométries confinées simples, et les interactions flux-sédiments-bathymétrie ne sont pas bien comprises en raison d'un manque de données de terrain et de laboratoire.
Ce projet, auquel participera le candidat, abordera trois questions de recherche pour une large gamme de géométries confinées et non confinées :
(i) Quelles sont les caractéristiques et les paramètres de contrôle dominants des processus d'écoulement ?
(ii) Quelle est l'influence des sédiments sur ces processus ?
(iii) Quelles sont les interactions dominantes entre l'écoulement, les sédiments et la bathymétrie ?
Ce projet de recherche est basé sur des expériences en laboratoire, des observations sur le terrain et la modélisation numérique. Les expériences seront réalisées sur la plate-forme Coriolis de Grenoble, qui sera adaptée aux panaches chargés de sédiments. La mise en œuvre sera basée sur un travail expérimental préparatoire. Les résultats des études sur le terrain et en laboratoire seront généralisés par des expériences numériques avec le modèle SedFoam.

Activités

Le chercheur sera chargé de réaliser des simulations numériques des configurations expérimentales de la plateforme Coriolis en utilisant sedFOAM, afin d'étudier les processus physiques qui régissent les interactions flux-sédiments-bathymétrie (voir les travaux préliminaires de Shi et al 2022, 10.1029/2022wr032633).
L'analyse des données pour évaluer les flux de turbulence et de sédiments et leurs caractéristiques, la rétroaction de l'écoulement plongeant chargé de sédiments sur la dynamique globale et le champ de vitesse synoptique ainsi que les outils de diagnostic pour le mélange et le transport turbulents feront également partie des tâches du chercheur. Des réunions régulières avec les chercheurs du consortium dans le cadre du contrat ANR PRCI (HARP) permettront de comparer les données expérimentales avec les données numériques/observationnelles (TUW,LEGI). Le chercheur pourra également participer aux travaux expérimentaux au LEGI.

Compétences

- Le candidat devra maîtriser la dynamique des fluides numérique et les simulations de résolution des turbulences telles que la simulation des grandes turbulences.
- Une expérience de la programmation en python et d'openFOAM serait appréciée.
- Une solide formation en mécanique des fluides avec un accent particulier sur les écoulements fluviaux et le transport de sédiments, ainsi que sur les outils théoriques et numériques, est un prérequis.
- La curiosité, l'autonomie et la volonté de développer de nouvelles compétences sont également nécessaires.
- Expérience dans l'utilisation de l'environnement Linux et des installations de calculs hautes performances (HPC).
- Compétences en programmation (python, C / C ++).
- De solides compétences en rédaction scientifique en anglais sont obligatoires.

Contexte de travail

Le Laboratoire des flux géophysiques et industriels (LEGI) est un laboratoire de recherche public de l'Université COMUE de Grenoble Alpes. C'est une unité mixte de recherche (UMR 5519) commune au Centre National de la Recherche Scientifique ([CNRS]), à l'Université Grenoble Alpes (UGA) et à l'Institut Polytechnique de Grenoble (Grenoble INP), qui regroupe plus de 150 personnes, dont 60 permanents et autant de doctorants et post-doctorants.
Les activités de recherche en mécanique des fluides et transfert menées au LEGI combinent la modélisation, les essais (plus de 40 installations expérimentales dont de gros équipements), la simulation numérique haute performance (ordinateurs parallèles, centres de calcul nationaux...) et le développement de systèmes de mesure de débit innovants. Ces activités sont liées à de nombreux domaines d'application dans le cadre de questions environnementales et industrielles.
Le candidat retenu travaillera au sein de l'équipe MEIGE, Modélisation, Expériences et Instrumentation pour la Géophysique et l'Environnement, qui regroupe l'ensemble des activités de recherche du LEGI liées aux flux dans les milieux naturels : océan, atmosphère, littoral.
Les recherches menées au sein de l'équipe se concentrent sur la description, la compréhension et la modélisation de la dynamique de ces environnements à petite échelle. Cette approche combine des approches de modélisation physique en laboratoire, des campagnes de mesures in-situ et des approches de modélisation théorique et numérique.
Les activités de recherche de l'équipe peuvent être regroupées selon trois thèmes principaux (http://www.legi.cnrs.fr/web/spip.php?rubrique188&lang=fr :
- Processus de la couche limite et turbulence en géophysique
- Ondes de gravité : ondes internes et de surface
- Ingénierie environnementale.

Contraintes et risques

Pas de risque particulier