Thèse: Propriétés d'une couche de mélange issue d'un refroidissement par multiperforation giratoire F/H

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 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.

Descriptif mission

Au sein de la Direction Technique de Safran Aircraft Engines, vous intégrerez, dans le cadre d'une thèse CIFRE, le département « Chambre de Combustion et Arrière-corps », dont le rôle est d'assurer le développement et le support en service des chambres de combustion et arrière corps militaire tout au long de la vie d'un moteur. La thèse est construite avec le laboratoire CERFACS où elle se déroulera en grande partie. Des périodes d'immersion au sein des bureau d'étude Safran Aircraft Engines, en particulier en début et fin de thèse, sont à prévoir. Ces périodes d'immersion serviront en particulier à ce que le doctorant se familiarise avec les outils 1D utilisés au sein de SAFRAN, comprendre les besoins SAFRAN vis-à-vis des contraintes de conception des technologies étudiées et qu'il puisse implémenter le résultat de ces travaux à la fin de la thèse. Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une feuille de route d'amélioration de nos méthodes de conception des refroidissements des parois d'une chambre de combustion. Ce refroidissement est réalisé par l'utilisation de micro-perçages des parois appelés multiperforations. Des technologies de multiperçages dites « avancées » sont en cours de développement et de généralisation sur nos futures chambres de combustion qui nécessitent la mise à jour de nos outils de conception par l'ajout de corrélations métiers définies à l'aide d'essais et de modélisations adaptées. Le refroidissement par multiperforation crée en proche paroi un film d'air « froid » qui isole la paroi de la flamme que l'on appelle couche de mélange. Ce sujet de thèse porte sur l'étude des propriétés aérothermiques de la couche de mélange via des calculs LES ou RANS selon la pertinence de chacune des méthodes puis la création de lois (corrélations, méthodes de calculs) pour estimer au mieux ces propriétés et leur évolution le long de la paroi dans un code de calcul aérothermique 1D servant à la conception de ces refroidissements. En particulier, on cherchera à étudier ces propriétés dans des couches de mélanges issues de multiperforation giratoire et de multiperforations de transition de la giratoire vers l'axiale. Les travaux de thèse porteraient donc sur : 1) L'utilisation de simulations numériques (LES) pour calculer les efficacités de couches de mélanges de multiperforation giratoire. Des essais, avec mesure de l'efficacité de la couche de mélange, sont prévus d'être réalisés début 2025. Il est en cours de discussion pour savoir si les résultats de ces travaux pourraient être utilisés comme base de validation des calculs réalisés durant la thèse. Si c'est le cas, le candidat pourra être amené à participer au suivi de ces essais. 2) La recherche de corrélations d'efficacité de couche de mélange qui soient applicables aux multiperforations giratoires et combinées giratoire/axiales à partir des résultats des calculs LES.

Toutefois, elle n'a pas permis de converger sur des corrélations d'efficacité de couche de mélange et de modélisation 1D des propriétés de la couche de mélange compatible à tous les types de multiperforation existant aujourd'hui sur les parois de chambre. Le sujet serait suivi à Safran Aircraft Engines par Ronan DAVIOT et au CERFACS par Florent Duchaine. Profil du candidat recherché : - Ingénieur et/ou master dans le domaine de l'énergétique, aéronautique, mécanique des fluides, avec de solides connaissances en aérothermique et CFD. - Sens pratique et intérêt pour le travail de modélisation - Capacité pour la modélisation et l'analyse physique des données - Aptitude pour la programmation de routines de traitement à niveau intermédiaire (Python/Matlab) - Maîtrise de l'anglais écrit et parlé.