CIFRE Capacités prédictives d'une approche (U)RANS sur l'aérodynamique et l'aérothermique H/F

2019-06-05T10:57:43.027

Key information

Fluid Mechanics
Recherche, conception et développement
Professional, Engineer & Manager
Bordes, Nouvelle Aquitaine, FRANCE
CIFRE, Full-time, 3 ans
Master Degree
First experience
SHE19-DT-50052625-74008

Job description

Sujet : Thèse CIFRE Capacités prédictives d'une approche (U)RANS sur l'aérodynamique et l'aérothermique de composants de turbomachine.

Mission:
Un des paramètres permettant d'accroître le rendement thermique des moteurs concerne l'augmentation de la température de sortie de chambre de combustion. Cette valeur de température a été en augmentation croissante au cours des dernières décennies. Elle reste toutefois bornée par la tenue mécanique de la turbine située en aval. Pour lever cette contrainte, des stratégies de refroidissement sont mises en places pour diminuer la température de paroi de la turbine. Cela se traduit par des prélèvements et des réinjections de débit froid dans la veine. Ces phénomènes aérothermiques impactent de manière croissante 'aérodynamique de la turbine. De plus, l'écoulement qui se développe au sein d'un étage de turbine axiale est fortement instationnaire. En effet, le rotor est alimenté par un écoulement fortement hétérogène spatialement. La source prédominante de cette hétérogénéité spatiale est induite par la présence des sillages émis par les aubages du distributeur de la turbine haute pression.
D'une manière analogue, les effets potentiels provenant de la roue mobile induisent une source d'instationnarités supplémentaires au sein du distributeur.
L'objectif de ce travail de thèse, réalisé en partenariat avec l'ISAE et le CERFACS, est alors d'évaluer la capacité des méthodes instationnaires U-RANS à prédire l'aérodynamique et l'aérothermique d'un étage de turbine. Pour cela, différents modèles numériques (360°, sectorielle, chorochronique) seront mis en place et confrontés à des résultats de simulation LES ainsi qu'à des données d'essais. Le post traitement avancé des données numériques permettra d'une part d'évaluer l'impact des instationnarités sur la performance aérodynamique et aérothermique de l'étage de turbine, au travers d'une analyse locale de l'écoulement et de dégager d'autre part une pratique de modélisation offrant le meilleur compromis précision / coût.

Job requirements

Vous êtes diplômé/e de formation ingénieur modélisation mécanique des fluides, énergétique, aérodynamique.
Un MASTER recherche dans le domaine de la mécanique des fluides serait un plus.
Un stage dans le domaine du calcul scientifique et de la modélisation CFD serait apprécié.

Complementary description

Vos activités seront les suivantes :

  • - Fournir une synthèse bibliographique décrivant l'état de l'art.
  • - S'approprier l'usage du code de simulation elsA (ONERA) et du post-traitement Antares (CERFACS).
  • - S'approprier les méthodologies existantes l'aérodynamique des turbines.
  • - S'approprier une base de données expérimentales et numériques haute fidélité.
  • - Dérouler un ensemble de simulations: L'influence des paramètres numériques les plus pertinents (taille du maillage, pas de temps, schéma d'intégration temporel et spatial) seront étudiés. L'objectif sera de pousser le modèle U-RANS au maximum de ses capacités en le confrontant aux résultats d'essai et aux résultats LES.
  • - Formaliser une méthodologie globale pour la modélisation l'aérodynamique instationnaire en turbine.
  • - Contribuer au rayonnement scientifique par des publications techniques.

Company information

Safran Helicopter Engines

Safran is an international high-technology group, operating in the aircraft propulsion and equipment, space and defense markets. Safran has a global presence, with more than 91,000 employees. Working alone or in partnership, Safran holds world or European leadership positions in its core markets. Safran pursues a continuous strategy of differentiation through innovation and undertakes extensive ongoing research and development programs.

Safran is ranked among the Top 100 Global Innovators by Thomson Reuters and is featured on the "Happy at work" rankings. The Group places fourth on the Universum ranking for the favorite companies of newly-qualified engineers in France.

Safran Helicopter Engines is the world's leading manufacturer of helicopter engines, with more than 72,000 produced since being founded. It offers the widest range of helicopter turboshafts in the world and has more than 2,500 customers in 155 countries.

Hit enter to search or ESC to close