Simulation Haute-Fidélité d'Une Cascade d'Aubes de Turbine pour la Validation Aérodynamique de Prolb H/F Safran

La conception des moteurs d'avion de nouvelle génération doit répondre à des exigences accrues en matière de réduction des émissions polluantes (CO, NO) et du bruit. Cela nécessite des outils de simulation plus performants et précis.
Dans ce contexte, la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM) se révèle particulièrement adaptée pour les simulations aérodynamiques et acoustiques, notamment grâce à sa simplicité algorithmique et son efficacité sur les architectures de calcul haute performance (HPC).
Au sein de SAFRAN Tech, l'équipe FMSM/STAR travaille sur la modélisation des composants de turbomachines (fan, compresseur, turbine, etc.) et participe activement au développement du logiciel ProLB, en collaboration avec des partenaires industriels (Airbus, Renault, CS Group) et académiques (AMU, ECL, Cerfacs...).
Le code ProLB est en phase de validation, avec une montée en complexité progressive des cas testés : des cas académiques simples jusqu'à des configurations industrielles, en comparant les résultats à des références numériques ou expérimentales.

L'objectif du stage sera de réaliser la simulation d'une cascade d'aubes de turbines basse pression, la configuration SPLEEN (Secondary and Leakage Flow Effects in High-Speed Low-PrEssurE TurbiNes) développée par le Von Kerman Institute (VKI) et Safran Aircraft Engines (SAE) [2, 3].
Cette turbine a permis d'étudier les effets des écoulements secondaires et des écoulements de fuite au niveau de la purge amont. La richesse des données expérimentales récoltées a permis de construire une base de données qui sert aujourd'hui à valider de nouvelles méthodes de simulation et des outils d'analyse des données.
Récemment, il a été démontré dans un article, que la méthode Boltzmann sur réseau (LBM) [4, 5] était tout à fait appropriée pour simuler ce type d'écoulement [6]. La part importante du travail consistera donc à mettre en place une simulation avec proLB (solveur LBM utilisé par Safran), étudier les phénomènes physiques observés et comparer les résultats des simulations aux essais.