Stage Ingénieur en Mécanique des Fluides - 6 mois (H/F)

Nous recrutons un(e) Ingénieur(e) en Mécanique des Fluides – Chargements hydrodynamiques sur un mât tripode dus au ballottement de liquide dans une cuve de navire en stage de fin d’études, sur notre site à Saint-Rémy-lès-Chevreuse.

Rattaché à la Direction Technique et la Sous-Direction des Etudes, vous contribuez au développement du Département Mouvements Liquides (ML), qui a pour objectif de déterminer les chargements exercés par le ballotement d'un liquide cryogénique (GNL, ammoniac, hydrogène liquide, etc.) sur les parois de la cuve ainsi que sur le mât tripode. Le mât tripode (ou pump tower) est une structure métallique en treillis qui supporte les pompes permettant le déchargement du liquide, et qui est principalement sollicitée par les efforts hydrodynamiques dus au mouvement de liquide dans la cuve (sloshing).

Afin de déterminer ces efforts, le département ML simule les mouvements de liquide dans la cuve au moyen de calculs CFD. Le code utilisé à GTT est un code interne appelé DIVA3D, qui permet de résoudre les équations de Navier-Stokes avec une méthode VOF et de déterminer les champs de vitesse et de pression dans toute la cuve. Les efforts hydrodynamiques sont ensuite calculés grâce à la formule de Morison.

Cependant la méthodologie utilisée présente plusieurs limitations. GTT souhaite ainsi approfondir et améliorer la représentativité physique de ses modèles numériques pour la détermination des efforts sur le mât tripode.
Un premier stage a été réalisé au sujet de la caractérisation des écoulements fluides au sein des cuves GTT, ainsi que sur les effets de masquage entre les différents tuyaux constituant le mât tripode, à partir de la bibliographie existante et d’essais en bassin.

Le stage proposé vise à poursuivre ce travail de recherche pour faire évoluer la méthodologie du département dans l’évaluation des efforts sur le mât tripode, en s’appuyant sur les résultats du stage précédent ainsi que sur des simulations numériques dédiées, portant sur des nouveaux cas tests à réaliser. 

L'objectif du stage est double :

• Améliorer la compréhension des écoulements au sein des cuves, en particulier l’évaluation du coefficient de traînée en écoulement instationnaire à haut Reynolds, ainsi que la prise en compte des phénomènes de déferlement et d'impact hydrodynamique (slamming) sur le mât tripode. On se focalisera ici sur l’écoulement autour d’un seul cylindre et on s’appuiera sur les conditions environnementales les plus dimensionnantes pour la structure.
• Implémenter un coefficient de masquage à partir de paramètres physiques et géométriques simples, dans l’optique d’une application en phase projet. Ici, on se basera sur une configuration multi-cylindres, plus proche d’un mât tripode réel.