Stage 3A Ingénieur Calcul Etudier la Modélisation du Rayonnement Mutuel en Cfd H/F Ingeliance Technologies

Dans le cadre des démarches R&T de notre équipe simulation numérique, vous participez à l'évaluation des méthodes de modélisation du rayonnement mutuel permettant la résolution d'échanges thermiques au sein d'une cavité fermée.

L'objectif du stage est triple :

- S'approprier les solveurs CFD en place au sein du pôle, et lister les différentes méthodes de résolution des échanges radiatifs.
- Evaluer leur capacité à prendre en compte en particulier le rayonnement mutuel.
- Analyser les temps de simulation associés pour évaluer notre nouveau cluster interne de calcul.

Le stage se déroulera en plusieurs étapes :

Étape 1 : Appropriation des solveurs FLUENT, OPENFOAM et CODE SATURNE

Il s'agit de se baser sur l'expérience acquise sur le solveur FLUENT pour étudier et se familiariser dans un premier temps avec les échanges thermiques (conductifs, convectifs et radiatifs) sous OPENFOAM et CODE SATURNE.

Une fois la prise en main de ces logiciels acquise, il sera nécessaire de lister les différentes méthodes de résolution du rayonnement mutuel sous ces différents solveurs (exemple MonteCarlo, Surface To Surface, Discrete Ordinate...), en identifiant leur degré de précision, leur facilité de mise en oeuvre, le temps de calcul associé, leurs limites, etc...

Pour cela, après une recherche bibliographique visant à trouver des résultats expérimentaux et/ou modèles simplifiés de cas tests de rayonnement dans une cavité fermée, il s'agira de manipuler les modèles et de produire de premiers résultats sous les 3 solveurs identifiés. Durant cette phase, une étude de sensibilité sur plusieurs paramètres à définir (exemple : nombre de mailles, type d'éléments, etc...) pourra être menée.

Etape 2 : Analyse des temps de simulation sur le cluster de calcul

L'intérêt sera porté sur les temps de simulation de notre cluster interne, afin d'évaluer son efficacité. Pour cela nous comparerons les temps de simulation, basés sur une étude de sensibilité pouvant prendre la forme suivante :

- Pour une même simulation, définir le paramétrage idéal du job cluster pour déterminer meilleur compromis cpu / temps calcul
- Pour un même paramétrage du job et un même solveur, définir le temps de simulation par méthode de rayonnement
- Pour un même paramétrage du job et une méthodologie de rayonnement, définir le temps de simulation pour plusieurs softs

Afin de pouvoir quantifier l'utilisation de la mémoire vive lors de ces tests, nous veillerons à choisir un modèle numérique avec un nombre de mailles réfléchi.

Etape 3 : Mise en place du rayonnement mutuel sur un cas industriel

La synthèse des 2 premières étapes conduira au choix d'une méthodologie et d'un solveur avec une mise en application sur un cas industriel.

Ces différentes phases intègreront éventuellement une étape de modélisation ainsi qu'un nettoyage de la géométrie (sous SPACECLAIM par exemple) puis la réalisation du maillage (sous ANSA ou FLUENT MESHING).