Dans de nombreux secteurs de l’industrie, des phénomènes transitoires rapides interviennent dans des scénarii accidentels. Dans le cadre de l’industrie nucléaire, on peut citer, par exemple, l’Accident de Perte de Réfrigérant Primaire dans lequel une onde de détente susceptible de provoquer la vaporisation du fluide primaire et d'engendrer des dégâts structuraux se propage dans le circuit primaire d’un Réacteur nucléaire à Eau Pressurisée. De nos jours, la simulation de ces phénomènes transitoires rapides repose majoritairement sur des algorithmes d'intégration temporelle "explicites" car ils permettent de traiter de manière robuste et efficace ces problèmes qui sont généralement fortement non-line?aires. Malheureusement, du fait des contraintes de stabilite? impose?es sur les pas de temps, ces approches peinent a? calculer des re?gimes permanents. Face a? cette difficulte?, dans de nombreux cas, on ne?glige les grandeurs cine?matiques et les contraintes internes de l’e?tat stationnaire du syste?me conside?re? au moment de la survenue du phe?nome?ne transitoire simule?.
Le sujet de stage propose? consiste a? comparer des approches implicites et explicite pour le calcul d’un e?coulement permanent compressible non-visqueux. A cette fin, le candidat devra de?velopper une approche compressible dans le code de calcul prototype Mefisto (C++). Ce code de calcul ne permet pas aujourd’hui d’utiliser une inte?gration temporelle explicite pour les calculs de me?canique des fluides. Ne?anmoins, il est structure? de manie?re a? permettre ce type d’inte?gration temporelle (il permet de faire des calculs implicites en me?canique des structures). Le candidat aura aussi a? modifier les approches explicites existantes afin d’ame?liorer leurs performances dans le cadre de calculs de re?gimes permanents. Enfin, il devra mettre en place une se?rie de tests et analyser les re?sultats obtenus afin de comparer les approches implicites et explicites imple?mente?es sur le plan des performances et de la robustesse.
Ce stage constitue un travail pre?liminaire a? la the?se « Transition implicite/explicite pour la simulation nume?rique de proble?mes d'Interaction Fluide Structure traite?s par des techniques de frontie?res immerge?es. ».