STAGE - Développement méthodologie de conception de cavité accroche-flammes pour la postcombustion F/H

Job description

La stabilisation de flammes dans les systèmes de postcombustion des arrière-corps de moteurs militaires se fait traditionnellement par l'intermédiaire d'obstacles placés dans les gaz d'échappement du réacteur (air vicié, chaud, sous pression modérée). Ces obstacles, qui peuvent être radiaux (bras) ou azimutaux (anneau), appelés accroches-flammes, génèrent des zones de recirculation qui augmentent le temps de séjour des espèces réactives injectées et permettent la stabilisation de flammes dans le canal de postcombustion.

Le système de postcombustion d'un moteur militaire permet d'augmenter grandement la poussée au détriment d'une augmentation importante de la consommation de carburant. L'utilisation est de fait réservé à des phases de vol spécifiques : décollage, accélération, vol supersonique. Afin de développer de nouvelles technologies d'accroche-flammes pour les futures avions de combat, l'utilisation de nouvelles solutions de stabilisation de flamme permette d'améliorer la perte de charge, le rendement de combustion, la stabilité dans tout le domaine de vol et la furtivité.

Les méthodes d'accroche flamme par cavité (TVC ou CFH) sont, en autre, des solutions innovantes étudiées dans la littérature. L'objectif du stage est de mettre en place un ensemble d'outils et de méthode de dimensionnement de systèmes d'accrochage de flammes par cavité en se basant sur l'utilisation d'outils analytiques et des simulations haute-fidélité CFD (RANS ou LES). Dans le cadre de ce stage, il est ainsi proposé d'utiliser, dans un premier temps, des codes bas ordre de combustion (Cantera) et d'injection/évaporation du kérosène pour un prédimensionnement.

Par la suite, l'utilisation des calculs RANS (Fluent) puis LES réactifs (AVBP/YALES2) pour valider la méthodologie de dimensionnement. Les principales étapes du stage proposé sont les suivantes :

• Prise en main des outils numériques et bibliographie et définition des critères de performances ; - Réaliser des calculs 0D/1D de prédimensionnement.
• Mettre en place un plan d'expérience par simulations RANS 3D en aérodynamique sur plusieurs géométries de TVC afin des hiérarchiser les technologies. - Réaliser et analyser des simulations LES 3D en aéro-combustion sur les candidats issus des calcul RANS.
• Post-traitement, synthèse des résultats et directives de conception futures ; - Étendre la méthodologie à de nouvelles technologies pour éprouver sa robustesse ;
• Présenter les résultats obtenus au sein du bureau d'études. Le/la stagiaire sera rattaché(e) au Bureau d'Études Chambre de Combustion et Arrière-corps de Safran Aircraft Engines à Villaroche.

NA Élève en dernière année d'école d'ingénieur ou Master 2, de formation aéronautique, mécanique, ou énergétique, avec un goût prononcé pour la programmation et les calculs CFD, en recherche d'un stage de fin d'étude pour une durée de 6 mois.

Compétences indispensables

• Connaissances en mécanique des fluides, combustion et CFD ;
• Maitrise des suites bureautiques ;
• Notions de programmation en Python ;
• Le/la candidat(e) devra faire preuve de curiosité scientifique, d'autonomie, posséder un bon esprit de synthèse et savoir être force de proposition.

Compétences appréciables

• Expérience pratique ou projet scolaire en simulation numérique CFD stationnaire (RANS) / instationnaire (LES) ;
• Intérêt académique pour la CFD et connaissance des codes AVBP/ YALES2 / Fluent ;
• Expérience pratique de programmation ;