DOCTORANT (H/F) : Assimilation de données pour le couplage calcul-expérience appliqué aux sillages à pr

Sujet de thèse :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l'Institut PPRIME, recrute un doctorant ou une doctorante pour étudier les écoulements autour de surfaces portantes à travers le développement d’une méthodologie de couplage par assimilation de données entre calcul et expérience, destinée à fournir des prédictions d’écoulements autour de corps évoluant à proximité de la surface libre.

1- CONTEXTE :
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La compréhension et la prédiction des écoulements autour de structures fixes ou mobiles sont des enjeux essentiels dans de nombreuses applications défense. En aérodynamique comme en hydrodynamique, les voilures fixes ou tournantes, les gouvernes, les propulseurs sont soumis à des efforts fluides provoqués par des phénomènes physiques instationnaires complexes difficiles à prédire et à mesurer avec précision. Dans la plupart des applications, ces phénomènes conditionnent les interactions entre le fluide et les structures et leur compréhension nécessite à la fois la connaissance de la dynamique instationnaire de l’écoulement, du sillage et des efforts fluides correspondants. En particulier, les écoulements turbulents génèrent des structures à de multiples échelles qui influencent fortement les forces de pression et de frottement (donc les performances hydrodynamiques), les sillages, ainsi que l’aération ou encore la cavitation qui influent elles-mêmes sur les sillages.

Dans ce contexte, les outils théoriques et numériques destinés à prédire les écoulements sont généralement confrontés aux données expérimentales disponibles à l’aide de quantités statistiques, modales ou spectrales. Il est cependant difficile de confronter directement les résultats de simulation aux résultats expérimentaux car ces deux approches sont à la fois conditionnées indépendamment l’une de l’autre et obtenues sur des bases de temps différentes. De plus, le calcul numérique permet une description fine des écoulements à proximité des parois et dans des zones non accessibles à la mesure, et ne peut donc être directement comparé à l’expérience. Le constat peut alors être fait qu’au delà de la confrontation, calcul et mesure doivent pouvoir s’enrichir mutuellement de façon à fournir des prédictions étendues aux zones les plus inaccessibles tout en partageant un même conditionnement.

Dans ce sujet de thèse nous proposons ainsi de développer une méthodologie de couplage entre simulation et expérience destinée à fournir des prédictions d’écoulements autour d’un profil Eppler à proximité de la surface libre, dont la représentativité sera quantifiée à partir de calculs d’incertitudes appliqués aux deux approches.

2- PROGRAMME :
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Le sujet de thèse proposé a pour objectif le développement, la validation et l’application d’une méthodologie opérationnelle d’assimilation de données pour les écoulement instationnaires et turbulents. Une première approche consistera à identifier dans q
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