Stage - Évaluation de Méthodologies de Prédiction de la Thermique Chemise d'Arrière-Corps H/F - 93

Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de l'aéronautique (propulsion, équipements et intérieurs), de l'espace et de la défense. Sa mission : contribuer durablement à un monde plus sûr, où le transport aérien devient toujours plus respectueux de l'environnement, plus confortable et plus accessible. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie 100 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 27,3 milliards d'euros en 2024, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés.
Safran est la 2ème entreprise du secteur aéronautique et défense du classement « World's Best Companies 2024 » du magazine TIME.

Safran Aircraft Engines conçoit, produit et commercialise, seul ou en coopération, des moteurs aéronautiques civils et militaires aux meilleurs niveaux de performance, fiabilité et respect de l'environnement. La société est notamment, à travers CFM International*, le leader mondial de la propulsion d'avions commerciaux courts et moyen-courriers.
* CFM International est une société commune 50/50 de Safran Aircraft Engines et GE Aerospace.

Parce que nous sommes persuadés que chaque talent compte, nous valorisons et encourageons les candidatures de personnes en situation de handicap pour nos opportunités d'emploi.La postcombustion est l'un des éléments clés de la performance d'un moteur militaire. Elle permet d'augmenter significativement la poussée lors de certaines phases de vol grâce à l'injection de carburant supplémentaire en aval de la turbine, qui réagit avec les gaz d'échappement chauds déjà générés par le moteur principal. Ce système se compose de différentes briques technologiques, chacune remplissant des fonctions spécifiques et nécessitant un design ainsi qu'une optimisation dédiée.

Parmi ces éléments, la chemise a pour objectif de protéger la structure du moteur et les composants environnants de l'arrière-corps contre les très hautes températures générées lors de la postcombustion. Elle joue également un rôle de canalisation des gaz chauds, assurant un mélange efficace avec l'air afin de garantir une combustion optimale.

Le développement de technologies optimisées de chemise repose aujourd'hui principalement sur des outils bas-ordre, développés au sein du bureau d'études SAE. En parallèle, les outils CFD haute-fidélité (RANS ou LES) deviennent progressivement accessibles et permettent une compréhension tridimensionnelle plus fine des écoulements réactifs et diphasiques. Cependant, une approche 3D systématique présente plusieurs limites : la taille des domaines de calcul, leur complexité, ainsi que la multiplicité des phénomènes physiques (atomisation, évaporation, combustion, recirculations, instabilités) limitent fortement le nombre d'itérations de design possibles.

Dans le cadre de ce stage, il est proposé de réaliser un benchmark de différentes approches pour prédire la thermique d'une chemise d'arrière-corps. En particulier, des calculs RANS et LES seront réalisés et analysés afin de servir de référence pour le reste de l'étude. Des données expérimentales seront également mises à disposition. Parallèlement, les méthodes bas-ordre disponibles au bureau d'études seront testées et comparées aux données expérimentales et de calcul, afin d'obtenir une vue d'ensemble sur les capacités de ces différentes approches à prédire la thermique de la chemise.

Les principales étapes du stage proposé sont les suivantes :
- Prise en main des outils numériques et étude bibliographique ;
- Réalisation et analyse de simulations LES sur une géométrie de chemise de référence ;
- Comparaison des résultats LES avec les données RANS et expérimentales disponibles, et analyse des écarts ;
- Post-traitement et synthèse des résultats ;
- Présentation des résultats obtenus au sein du bureau d'études.