CDD Chercheur - Etude numérique des possibilités de dispersion longitudinale d’un jet confiné en largeu

Missions :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l'institut Pprime recrute un Chercheur ou une Chercheuse pour travailler sur l'étude numérique des possibilités de dispersion longitudinale d’un jet confiné en largeur.
L'objectif de cette étude est d’explorer, par des modélisations numériques 3D multiphasiques, les possibilités de dispersion longitudinale d’un jet confiné en largeur, de manière à améliorer les conditions de réception des poissons dévalant (en particulier les smolts de saumon Atlantique ou de truite de mer et les anguilles argentées) qui empruntent des clapets déversant au niveau des seuils et barrages. Les résultats obtenus feront l'objet de diverses valorisations scientifiques (publication(s), présentation(s) à des congrès, …).
Activités :
Les simulations numériques 3D multiphasiques seront réalisées avec le code de calcul OpenFOAM, en reprenant la méthodologie développée par Devaux et al. (2022) (modélisation VOF avec un modèle de turbulence k-ε), et en y apportant potentiellement des améliorations au regard des travaux menés récemment (Bon et al. 2024 ; Kaminski et al. 2024).

Une première étape du travail consistera à simuler une ou quelques situations de référence de chute d’un jet confiné en largeur, à partir de caractéristiques de sites réels (débit par mètre de largeur, chute, hauteur d’eau à la réception). L’enjeu sera également de définir la hauteur limite à partir de laquelle l’approche VOF (Volume Of Fluid) est mise en défaut pour l’aération du jet.

La seconde étape consistera à simuler l’intérêt de l’ajout d’une partie terminale en forme de créneaux pour réduire les pressions dynamiques exercées par le jet sur le fond de la zone de réception. Une démarche d’optimisation de forme sera mise en œuvre en s’appuyant sur les travaux de Bon et al. (2024), afin de rechercher les caractéristiques dimensionnelles des créneaux produisant les meilleurs résultats (pente, rapport longueur-largeur des créneaux, …).

Enfin une dernière étape consistera pour les chutes les plus aérées à coupler deux solveurs, un avec l’approche VOF jusqu’à une certaine hauteur de chute et ensuite pour des hauteurs plus grandes, un second qui résout simultanément les équations pour l’eau et l’air.

Contexte de travail :
Les activités de l'institut Pprime couvrent un large spectre de thématiques : physique et mécanique des matériaux, mécanique des fluides, génie mécanique, énergétique. Les synergies entre ces différentes disciplines sont favorisées pour apporter une réponse adaptée aux besoins du secteur socio-économique, en portant une attention particulière aux aspects environnementaux. L’équipe HydEE travaille particulièrement sur les aspects hydrauliques et hydrodynamiques, l'optimisation des dispositifs de franchissement piscicole, le transport sédimentaire et la rhéologie des sédiments cohésifs. Des expérimentations en hall expérimental (500 m²), regroupées dans la Plateforme Hydrodynamique En
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