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 mécanismes physiques responsables des transitions de régime et des événements extrêmes dans les écoulements turbulents, et de s’appuyer sur cette compréhension pour développer des stratégies de simulation prédictive fondées sur l’adaptation dynamique de maillage.
Les travaux porteront sur l’analyse détaillée de simulations haute-fidélité afin d’identifier les structures cohérentes, les interactions multi-échelles et les signatures précurseures associées aux bifurcations et aux événements rares. Cette analyse cherchera à mettre en évidence les mécanismes dominants contrôlant l’apparition de ces phénomènes et d’identifier les zones de l’écoulement qui nécessitent une résolution accrue.
Un second objectif sera de développer de nouveaux critères d’adaptation dynamique de maillage, fondés sur des quantités instantanées plutôt que sur des statistiques convergées. L’objectif final est de disposer d’une méthodologie permettant de concentrer automatiquement les ressources de calcul dans les régions et aux instants critiques, afin de rendre possible la simulation prédictive d’écoulements bistables et d’événements extrêmes à coût maîtrisé.

L'Activité

• Réaliser et analyser des simulations numériques haute-fidélité (DNS/LES) d'écoulements turbulents présentant des bifurcations ou des comportements bistables.
• Identifier les structures cohérentes, interactions multi-échelles et signatures précurseures associées aux événements rares et transitions de régime.
• Développer et implémenter de nouveaux critères d'adaptation dynamique de maillage fondés sur des quantités instantanées.
• Valider et évaluer les performances des nouvelles stratégies de simulation prédictive.
• Valoriser les résultats sous forme de publications scientifiques et de présentations en conférences.

Votre Profil

Compétences

Compétences attendues :
• Solides compétences en mécanique des fluides numérique.
• Connaissances des méthodes DNS/LES.
• Programmation scientifique et calcul haute performance.
• Capacité d'analyse physique des écoulements turbulents.
• Aptitude au travail collaboratif dans un environnement multidisciplinaire.
Expérience souhaitée :
• Expérience en simulation numérique des écoulements turbulents et/ou en modélisation de la turbulence.
Diplôme souhaité :
• Doctorat en mécanique des fluides, physique, mathématiques appliquées 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 :
De nombreux écoulements turbulents présentent des comportements complexes caractérisés par des transitions de régime, des bifurcations, des dynamiques bistables ou des événements rares de forte amplitude. Ces phénomènes jouent souvent un rôle déterminant dans les performances et la sûreté des systèmes étudiés, qu’il s’agisse de turbomachines hydrauliques, de systèmes aérodynamiques ou de phénomènes géophysiques. Ces écoulements soulèvent des questions fondamentales de mécanique des fluides : quels mécanismes physiques gouvernent les transitions entre différents états de l’écoulement ? Existe-t-il des signatures précurseures annonçant un basculement de régime ou l’occurrence d’un événement extrême ?
Répondre à ces questions peut nécessiter des simulations haute-fidélités capables de décrire finement la dynamique spatio-temporelle de l’écoulement. La qualité du maillage constitue à cet égard un élément clé. L’équipe MOST (Modélisation et Simulation de la Turbulence) du laboratoire LEGI développe depuis plusieurs années des stratégies d’adaptation automatique de maillage dans le code YALES2 pour les simulations DNS et LES. Ces approches reposent aujourd’hui principalement sur des quantités statistiques et ont démontré leur capacité à réduire fortement le coût des simulations tout en limitant la dépendance aux choix de l’utilisateur lors de la génération du maillage.
Dans le cas d’écoulements bistables ou dominés par des événements rares, ces stratégies peuvent toutefois ne pas détecter certaines structures transitoires essentielles, précisément parce qu’elles s’appuient sur des informations moyennées. Le développement de simulations véritablement prédictives de ces phénomènes nécessite donc de mieux comprendre les mécanismes physiques à l’origine des transitions observées et de concevoir de nouveaux critères d’adaptation dynamique de maillage capables de suivre ces mécanismes en temps réel.
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 : Guillaume Balarac - 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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