Suivez

la liste

Labo d'accueil : ISAS/DES/DM2S/STMF/LGLS
Encadrants : Adrien BRUNETON (adrien.bruneton@cea.fr), Anida KHIZAR (anida.khizar@cea.fr), Pierre LEDAC (pierre.ledac@cea.fr)
Démarrage : mars 2023

La plateforme opensource de simulation thermohydraulique TRUST/TrioIJK [1] développée au CEA permet la résolution des équations de Navier-Stokes pour des fluides incompressibles ou quasi-compressibles sur des grilles cartésiennes régulières. De nombreuses études académiques peuvent être menées grâce à cet outil [1][2].
Comparé à un solveur sur maillage non-structuré quelconque, la régularité de la structure géométrique sous-jacente permet de fortes optimisations dans le code. Entre autres, la résolution des équations se fait par la mise en œuvre d'un solveur multi-grille géométrique "maison", utilisant la structure cartésienne du maillage pour créer simplement des grilles de plus en plus grossières du problème à résoudre, et mettant celles-ci à profit pour les opérations classiques de raffinement / déraffinement demandées par l'algorithme du multi-grille.
Ce solveur a été développé il y a plus de 10 ans, et tourne aujourd'hui exclusivement sur CPU. Son paramétrage et son portage vers des versions récentes du code peuvent parfois s'avérer problématique, et c'est pour cela que le CEA souhaite évaluer les possibilités offertes par d'autres bibliothèques numériques opensource standard comme PETSc[3], qui propose lui-aussi un sovleur mutli-grille. D'autres bibliothèques bénéficiant des possibilités offertes par les GPUs proposent aussi des approches multi-grilles, feront aussi l'objet d'une évaluation.
Le but du stage est donc de mettre en œuvre ces différentes bibliothèques, et d'évaluer leurs performances respectives sur des cas représentatifs monophasiques dans un premier temps, puis diphasique (incluant des sauts brusque de propriétés). La discontinuité brutale de densité rend parfois la recherche de solution délicate et est un élément clé de la comparaison. Des cas tri-périodiques ou avec parois pourront être étudiés. La scalabilité jusqu’à un maillage d’environ 600Mons d’éléments pourra être étudié.

Lieu :
Le stage se déroulera dans les locaux du DES/ISAS/DM2S/STMF/LGLS au CEA Saclay. Un système de navette permet de s'y rendre depuis plusieurs points de départ autour de Paris, et en banlieue.

Compétences :

  • solides compétences en numérique, idéalement avec des connaissances sur le multi-grille
  • connaissances de base en C++, avec idéalement des connaissances sur le parallélisme
  • scripting Python, shell et une aisance minimale avec l'environnement Linux en général,

Rémunération : la rémunération est fixée par les grilles du CEA et dépend de la formation initiale du (de la) candidat(e) retenu(e).

Références
[1] du Cluzeau, A., Bois, G., Leoni, N., & Toutant, A. (2022). Analysis and modeling of bubble-induced agitation from direct numerical simulation of homogeneous bubbly flows. Physical Review Fluids, 7(4), 044604.
[2] du Cluzeau, A., Bois, G., Toutant, A., & Martinez, J. (2020). On bubble forces in turbulent channel flows from direct numerical simulations. Journal of Fluid Mechanics, 882, A27. doi:10.1017/jfm.2019.807
[3] PETSc - https://petsc.org
[4] TRUST - https://github.com/cea-trust-platform/trust-code