Modélisation des produits issus de déflagrations de mélanges gaz-aluminium

Thermohydraulique et mécanique des fluides Stage - Bac+4/+5 - Modélisation des produits issus de déflagrations de mélanges gaz-aluminium - H/F Ce stage poursuit les études du CEA Gramat sur les boules de feu issues de la détonation d'explosifs solides. L'étude de ces boules de feu, impliquant des échelles de temps et d'espace très variées, est divisée en plusieurs étapes. L'une d'elles utilise le code de thermochimie SIAME pour déterminer l'état d'équilibre final de la réaction. Cependant, les modèles thermochimiques traditionnels de SIAME sont affectés par la présence d'aluminium dans les explosifs, ajouté pour renforcer l'effet de souffle. C'est pourquoi des expériences de caractérisation de la déflagration d'un gaz contenant des particules d'aluminium ont été réalisées lors d'une thèse soutenue en 2021. Par ailleurs, une modélisation numérique de la combustion des particules d'aluminium, adaptée aux produits de détonation, a été proposée dans une autre thèse du CEA Gramat et implémentée dans le code de calcul AVBP, développé par le CERFACS. Ce stage s'inscrit donc dans la continuité de ces deux thèses. Ce stage vise à capitaliser les développements obtenus lors de deux thèses effectuées sur la combustion de l'aluminium. L'étudiant.e aura pour objectif, après une étude bibliographique préalable, de prendre en main le code de mécanique des fluides AVBP pour l'appliquer à la configuration expérimentale de la chambre de déflagration. Des comparaisons expériences-calculs seront ensuite effectuées. Elles permettront d'une part de valider l'approche numérique proposée et d'autre part d'identifier les limites éventuelles de la modélisation dans le cas de la chambre de déflagration. Ces limites peuvent être inhérentes soit aux hypothèses retenues pour la modélisation de la combustion des particules d'aluminium, soit aux contraintes technologiques liées à l'expérience (notamment sur la dispersion des particules et l'allumage du mélange). L'étudiant.e aura donc pour objectif d'éclaircir ces différents aspects, ce qui permettra d'identifier les futurs axes d'amélioration au regard du besoin d'améliorer la modélisation thermochimique des explosifs aluminisés. Le stage est essentiellement numérique. L'étudiant.e aura à terme les compétences nécessaires pour utiliser AVBP, un code de calcul à l'état de l'art du domaine de la mécanique des fluides réactifs. Cela inclut la connaissance du code en lui-même mais également son utilisation sur un calculateur HPC. L'étudiant.e saura effectuer des comparaisons expériences-calculs afin d'en extraire les informations pertinentes, mais également d'identifier les limites de chaque approche. L'étudiant.e obtiendra des connaissances sur la mécanique des fluides réactifs et les méthodes numériques en complément de ses connaissances académiques, et des notions sur le comportement réactif des explosifs solides. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Notions de mécanique des fluides et méthodes numériques, des compétences en Fortran sont un plus Python, Pack Office Bac+4/+5