Stage : stage - bac5 - développement d'un solveur poisson pour les calculs aérodynamiques - h/f

Détail de l'offre Informations générales Entité de rattachement La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 000 salariés du centre du Cesta, en Nouvelle-Aquitaine, participent au développement des armes de la force de dissuasion française. Le centre assure le rôle d'architecte industriel des têtes nucléaires mises à la disposition des Armées françaises depuis leur conception jusqu'à leur retrait du service. Pour garantir les performances opérationnelles des systèmes d'armes, le Cesta s'inscrit dans une démarche de simulation de haut niveau et s'appuie sur un parc de moyens d'essais exceptionnels. Parmi ceux-ci, il développe et exploite le plus grand laser d'Europe : le Laser MégaJoule (LMJ). Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux. Référence 2025-37303-S1747 Description du poste Domaine Thermohydraulique et mécanique des fluides Contrat Stage Intitulé de l'offre Stage - Bac5 - Développement d'un solveur Poisson pour les calculs aérodynamiques - H/F Sujet de stage Un aéronef effectuant une rentrée atmosphérique évolue typiquement dans des régimes hypersoniques. Sous de telles conditions, une onde de choc apparaît autour du véhicule, au sein de laquelle l'air incident est fortement compressé et ralenti. Il en résulte une augmentation drastique de la température, qui déclenche de nombreux processus physico-chimiques tels que la dissociation, l'ionisation et l'excitation électronique des molécules et des atomes, au point de modifier la nature du gaz qui se comporte comme un plasma faiblement ionisé. Cette couche plasma perturbe fortement le suivi radar du véhicule, car elle interagit avec les ondes électromagnétiques émises par la station au sol ou les satellites relais. Ces dernières peuvent en effet être réfléchies ou atténuées au point d'entraîner une rupture de communication avec le véhicule, phénomène connu sous le nom de blackout. Durée du contrat (en mois) 6 mois Description de l'offre Pour pouvoir être prédictif sur cette problématique, le point crucial repose sur le calcul de la densité électronique autour du véhicule (choc en amont et sillage en aval), ce qui nécessite une description fine des écoulements multi-espèces réactifs. Si ces aspects hors équilibre chimique et thermique sont globalement maîtrisés et pris en compte par le code d'aérodynamique du CEA-CESTA, le calcul de le densité électronique se fait néanmoins sous l'hypothèse de quasi-neutralité du plasma. Cela suppose que le courant électrique est nul partout dans le plasma, ce qui permet de déterminer simplement un champ électrique ad-hoc intervenant dans la vitesse de diffusion des espèces chargées (ions et électrons) et permettant de compenser le déplacement différencié des ions et des électrons dû aux gradients de concentration. Cette hypothèse de quasi-neutralité du plasma ne permet toutefois pas de résoudre la gaine plasma à proprement parler située au voisinage de la paroi du véhicule, qui est une zone intrinsèquement non-neutre au sein de laquelle apparaissent de forts champs électriques pouvant impacter la distribution des électrons. Afin de retranscrire les effets inhérents à cette gaine plasma, et ainsi mieux prédire le blackout, l'objectif du stage sera de développer un solveur de Poisson dédié à la résolution du champ électrique couplé au solveur Navier-Stokes. La discrétisation numérique de l'équation de Poisson se fera sous le paradigme des volumes finis, et des premiers tests seront effectués pour déterminer la méthodologie d'algèbre linéaire (gradient conjugué, multi-grilles…) la plus adaptée au problème de Poisson. L'implémentation du solveur Poisson sera vérifiée dans un premier temps via des cas analytiques rudimentaires. Dans un second temps, des comparaisons en termes de densités électroniques seront menées vis-à-vis de données issues de véhicules civils de rentrée (expériences RAMC, ARD…). 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. Profil du candidat Une connaissance préalable des équations de la mécanique des fluides et de l'équation de Poisson est préférable. L'étudiant(e) devra se sentir une certaine affinité avec la programmation. Fortran, Python Bac5