H/F chercheur "Prédiction d'écoulements bistables et d'événements extrêmes par simulations haute-fidélité et adaptation dynamique de maillage"

Description du Poste

Les Missions

La mission du candidat sera de mieux comprendre les interactions entre méthodes numériques, adaptation de maillage anisotrope et modélisation de la turbulence afin de développer un cadre de simulation robuste et précis pour les calculs RANS et LES dans YALES2. Les travaux porteront à la fois sur l’analyse des limitations actuellement observées sur maillages fortement anisotropes et sur le développement de nouvelles approches numériques permettant d’en tirer pleinement parti. Une attention particulière sera portée à la précision effective des schémas de discrétisation sur maillages anisotropes, à la cohérence du couplage pression-vitesse, à la conservation des grandeurs lors des opérations de remaillage et à la robustesse du solveur RANS. Les travaux s’intéresseront également à l’influence de l’ordre des schémas numériques sur la métrique optimale et à la détermination du pas de temps lorsque des stratégies d’avancement semi-implicites sont utilisées. L’objectif final est d’établir des principes de conception permettant d’assurer une adéquation optimale entre méthodes numériques, maillage et modélisation, de façon à maximiser la précision des simulations pour un coût de calcul donné.

L'Activité

• Analyser les performances et les limitations des méthodes numériques actuelles sur maillages anisotropes dans le cadre de simulations RANS et LES.
• Développer, implémenter et valider de nouvelles approches numériques dans le code YALES2.
• Étudier l'influence de l'anisotropie du maillage et de l'ordre des schémas numériques sur la précision des simulations.
• Améliorer la robustesse du couplage pression-vitesse et des solveurs incompressibles.
• Développer des stratégies garantissant la conservation des grandeurs physiques lors des opérations de remaillage et d'interpolation.
• Évaluer l'adéquation entre méthodes numériques, métriques de maillage et modèles de turbulence sur des cas académiques et industriels.
• Exploiter des ressources de calcul haute performance pour la réalisation des simulations.
• Valoriser les résultats sous forme de publications scientifiques et de présentations dans des conférences internationales.

Votre Profil

Compétences

Compétences attendues :
• Solides connaissances en mécanique des fluides numérique.
• Connaissances des méthodes RANS et/ou LES.
• Maîtrise de la programmation scientifique
• Intérêt pour les méthodes numériques avancées et le calcul haute performance.
• Capacité à travailler dans un environnement collaboratif international.
Expérience souhaitée :
• Expérience en simulation numérique des écoulements.
• Expérience en développement de méthodes numériques ou en modélisation.
• Une expérience en calcul haute performance (HPC) constitue un atout.
Diplôme souhaité :
• Doctorat en mécanique des fluides, physique, mathématiques appliquées, calcul scientifique ou domaine connexe.
Dossier de candidature :
• Un curriculum vitae détaillé et une lettre de motivation

Votre Environnement de Travail

Le Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels (LEGI) est une Unité Mixte de Recherche (UMR 5519) du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), de l’Institut National Polytechnique de Grenoble (Grenoble INP) et de l’Université Grenoble-Alpes (UGA). Le LEGI mène des activités d’une grande diversité avec un socle commun de compétences : la recherche en mécanique des fluides et des transferts.
Contexte scientifique :
La pertinence des simulations numériques des écoulements turbulents repose sur un compromis entre précision et coût de calcul. Les approches de type RANS (Reynolds-Averaged Navier–Stokes) et LES (Large-Eddy Simulation) permettent d’atteindre différents niveaux de fidélité à des coûts de calcul adaptés. Au-delà de la modélisation de la turbulence, leur précision et leur efficacité dépendent fortement des méthodes numériques employées et de l’adéquation avec la qualité du maillage utilisée.
L’équipe MOST (Modélisation et Simulation de la Turbulence) du laboratoire LEGI développe depuis plusieurs années des stratégies d’adaptation automatique de maillage pour les simulations DNS, LES et RANS dans le code YALES2. Ces approches reposent sur des critères physiques pour rendre le maillage compatible aux exigences liées à la modélisation de la turbulence choisie.
Les résultats récents ont démontré le potentiel de cette approche pour optimiser le maillage et réduire la dépendance du résultat aux choix de l’utilisateur lors de la génération du maillage. Cependant, plusieurs verrous scientifiques et numériques demeurent toutefois ouverts, autour de l’adéquation entre méthodes numériques et maillages : précision effective des méthodes sur maillages fortement anisotropes (méthodes d’ordres élevés) ; pré-traitement des métriques du maillage (gradation de taille de maille) pour respecter des contraintes numériques ; robustesse du couplage pression-vitesse (en incompressible) ; conservation des grandeurs lors des opérations de remaillage (interpolation) ; …
La personne recrutée sera affectée à l’équipe MOST. Les activités de recherche de l’équipe MOST (Modélisation et simulation de la Turbulence) concernent la prédiction numérique des écoulements turbulents et multiphasiques tant pour accroître notre connaissance des propriétés fondamentales des écoulements que pour optimiser des systèmes industriels. L’équipe a l’ambition de développer tous les domaines scientifiques nécessaires à l’étude numérique des écoulements turbulents et multiphasiques : méthodes numériques, modèles de turbulence, physique des fluides, contrôle d’écoulements, ...etc.
L’objectif principal est de développer des outils numériques pour mieux prédire et comprendre les écoulements dans des configurations de plus en plus complexes physiquement et géométriquement. Cette activité est par essence multidisciplinaire avec de fortes collaborations avec d’autres disciplines scientifiques comme les mathématiques appliquées, ou la physique statistique. La mécanique des fluides est omniprésente dans de nombreuses applications géophysiques et industrielles. Une meilleure compréhension doit aider à relever les défis majeurs posés par les nouvelles contraintes énergétiques et environnementales. L’équipe collabore ainsi avec des experts en géosciences et en développement des énergies renouvelables pour répondre à ces enjeux sociétaux.
Responsable scientifique : Manuel Bernard - équipe MOST

Contraintes et risques

Pas de risque identifié.

Rémunération et avantages

Rémunération

entre 3041,58€ et 4216,70€ brut mensuel selon expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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