Simulation numérique instationnaire de l'écoulement dans un concept rotor-stator carréné

Les industries aéronautiques développent de nouveaux produits pour proposer des véhicules légers de transports urbains et mieux répondre aux inquiétudes des communautés urbaines en termes de bruit et de pollution. Ainsi de plus en plus de concepts de motorisation développent des propulseurs électriques qui visent à produire une poussée importante nécessaire au décollage vertical. Les concepts font souvent apparaître des assemblages rotor et stator en conduit court avec un faible nombre d'aubages et un moyeu de faible diamètre. S'il est possible de s'appuyer sur différents outils de conception de machines carénées pour développer des systèmes efficaces, il existe peu d'outils fiables pour l'évaluation du bruit aérodynamique de ce type de machines tournantes. Le Groupe de Recherche Expérimentale et Numérique en Turbomachine à l'ETS (GRENTE), dirigée par la Pre Marlène SANJOSÉ, s'intéresse à cette problématique en développant des méthodes analytiques de calcul de bruit et en s'appuyant sur l'étude détaillée de l'écoulement aérodynamique dans les machines grâce à la simulation numérique.

Le GRENTE vous accueillera pour réaliser des simulations numériques instationnaires de l'écoulement dans le concept EDAT développé par l'entreprise Bell Textron. Votre mission consistera à réaliser la simulation numérique aux grandes échelles de l'écoulement au point de fonctionnement nominal. Vous devrez, dans un premier temps, renforcer vos connaissances en simulation numérique pour la mécanique des fluides et l'aéroacoustique pour les turbomachines. Par la suite, vous réaliserez la simulation numérique de l'écoulement moyen à l'aide d'une méthode conventionnelle (RANS avec un logiciel commercial) pour vous familiariser aux outils numériques (super-calculateurs, post-traitement Python). Finalement vous réaliserez la simulation aux grandes échelles à l'aide d'un logiciel académique (AVBP). Vous devrez suivre l'évolution du calcul, mettre en place les diagnostics instationnaires et analyser l'écoulement. Vous estimerez les sources de bruit en employant une analogie acoustique. Vous comparerez vos résultats aux banques de données analytiques et expérimentales sur cette configuration.

À l'issue de votre période de projet, vous remettrez un rapport technique décrivant les méthodologies employées, les résultats obtenus, leurs analyses et vos recommandations.