Offre de stage : Modélisation d’un rejet gazeux pressurisé et de sa dispersion en milieu urbain avec le logiciel code_saturne

Contexte
Le Centre d’Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique (CEREA – laboratoire commun de l’Ecole des Ponts ParisTech et de EDF Recherche et Développement) développe des outils de mécanique des fluides appliquée à la modélisation des écoulements atmosphériques notamment pour l’étude de la dispersion de polluants, et l’estimation du potentiel éolien, avec, pour l’échelle locale, le logiciel de mécanique des fluides (Computational Fluid Dynamics – CFD) code_saturne, doté d’un module dédié aux écoulements atmosphériques.

L'Ineris a mené une campagne expérimentale destinée à étudier la dispersion atmosphérique des rejets massifs de CO2 sur le site du CENZUB (centre de formation à l'action en zone urbaine situé à Sissonne, France). Le site CENZUB permet de représenter plusieurs milieux urbains caractéristiques, avec répartition non régulière de bâtiments. Trois rejets de CO2 ont été réalisés avec des débits massiques d'environ 7 kg/s dans trois configurations différentes : un rejet axial dans la rue et deux rejets impactants (contre un petit immeuble de grande hauteur).

Objectifs du stage
 

Après une première phase de bibliographie et une prise en main du code, l’étudiant mettra en œuvre des simulations de la dispersion du jet en mettant en œuvre des modélisations de complexité croissance :

-        dispersion via une approche lagrangienne stochastique sans prendre en compte le couplage retour du rejet sur l’écoulement d’air ;

-        dispersion en prenant en compte le rejet via une approche moyennée au sens de Reynolds instationnaire (URANS) ;

-        prise en compte des effets de compressibilité en utilisant les schémas développés dans Amino, H., Flageul, C., Benhamadouche, S., Tiselj, I., Carissimo, B., & Ferrand, M. (2022), A time‐staggered second order conservative time scheme for variable density flow. International Journal for Numerical Methods in Fluids, 94(12), 1964-1995 ;

-        modélisation en utilisant une approche de simulation aux grandes échelles (LES).

Dans la phase de mise en place du code, le stagiaire, en relation avec l'équipe de développement de code_saturne, un chercheur expert en modélisation de la dispersion ainsi que des chercheurs du laboratoire CEREA.

  Mécanique des fluides, Méthodes numériques, Programmation C

 
 Stage de fin d'étude Ingénieur ou équivalent

Master II

Durée   5-6 mois

Unité d’accueil          EDF - Recherche & Développement

                                   6 quai Watier - 78400 CHATOU                        

Responsable à contacter :  Martin Ferrand