Contexte

Le département Mécanique des Fluides, Energie et Environnement 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.

Les polluants atmosphériques sont des substances d'origine naturelle ou anthropique présentes dans l’air.

Le dioxyde d’azote NO2 est un gaz réglementé à cause de ces effets sanitaires, et son impact sur les maladies respiratoires telles que l’asthme.

De fortes concentrations de NO2 sont observés dans de nombreuses villes européennes, avec des dépassements fréquents des niveaux réglementés.

Le NO2 est en grande partie émis par le trafic routier, engendrant de fortes concentrations dans les rues à fort trafic, ainsi que des forts gradients de concentrations entre différents lieux d’une même zone urbaine.

Différents types de modèles de différentes complexités existent pour représenter les concentrations urbaines.

Dans le cadre des activités du forum européen FAIRMODE, un exercice d’inter-comparaisons de modèles de dispersion sur un quartier de la ville de Madrid est en cours. Cet exercice fait intervenir plus d’une dizaine d’organismes européens, avec des modèles de différentes complexités (mécanique des fluide, gaussien, réseaux de rues).

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 et modélisation de la chimie atmosphérique sur la ville de Madrid

- Création d’une maquette numérique de la ville ;

- Génération du réseau de rue et des émissions associées et éventuellement des zones végétalisées ;

- Simulation des écoulements d’air via une approche moyennée au sens de Reynolds instationnaire (RANS) ;

- Simulation de la dispersion et/ou de la chimie atmosphérique en utilisant les schémas chimiques développés au laboratoire.

Dans la phase de mise en place du code, le stagiaire, sera 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 (commun EDF R&D et Ecole nationale des ponts et chaussées).

Compétence : Mécanique des fluides, Programmation C/C++

Français (B2)