Le Service de Thermohydraulique et de Mécanique des Fluides (STMF) réalise des modélisations, étudie les algorithmes numériques, développe des logiciels de simulation et mène des études et recherches fondamentales en mécanique des fluides et en thermohydraulique.

Les méthodes numériques employées au STMF sont en majorité des discrétisations volumes finis de type « décalées » où certaines variables sont discrétisées aux cellules, tandis que d'autres le sont aux faces du maillage. Cette approche classique est historiquement conçue sur des maillages cartésiens (discrétisation MAC) et ne permet malheureusement pas de traiter toutes les géométries, ni d'effectuer des raffinements locaux du maillage.

Afin de mieux répondre aux besoins croissants d'emploi des discrétisations « décalées » dans des projets de réacteurs innovants impliquant des géométries et maillages complexes, le CEA/STMF mène depuis quelques années des recherches sur l'extension des discrétisations « décalées » aux maillages non structurés.

Le travail proposé consiste à étudier et tester numériquement le comportement d’une nouvelle classe de discrétisation volumes finis, la famille de schémas PolyMAC, inspirée des schémas Hybrid Mimetic Mixed. Il faudra en particulier comparer les variantes de cette nouvelle classe, pour des opérateurs de complexité croissantes (laplacien, Stokes, Navier-Stokes) et sur des maillages de complexité croissante, représentatifs des configurations d’intérêt pour la sûreté nucléaire. Le candidat retenu effectuera une analyse numérique théorique des schémas PolyMAC ainsi que des benchmark évaluant l'ordre de convergence et le temps de calcul sur diverses familles de maillage.