Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulations HPC diphasiques par méthodes de Boltzmann sur réseaux et adaptation automatique de maillage
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le CEA/STMF développe des outils de calcul scientifique en thermohydraulique qui ont pour objectif de quantifier les transferts de masse et d'énergie dans les systèmes nucléaires du cycle tels que les réacteurs et les dispositifs de retraitement ou de confinement des déchets radioactifs. Dans ce travail de thèse, on s'intéresse aux méthodes "Lattice Boltzmann" (LBM) adaptés aux maillages dynamiques (Adaptative Mesh Refinement - AMR) dans un environnement informatique mutualisé et générique sur base Kokkos et exécutable sur les supercalculateurs multi-GPU. Le travail proposé consiste à développer dans le code Kalypsso-lbm les méthodes LB pour simuler des Equations aux Dérivées Partielles (EDPs) couplées qui modélisent les écoulements incompressibles diphasiques et multi-composants comme ceux rencontrées dans les dispositifs de l'aval du cycle. Une fois les développements réalisés, ils seront validés avec des solutions de références qui permettront une comparaison des méthodes d'interpolation entre les blocs de différentes taille du maillage AMR. Une discussion sera réalisée sur les critères de raffinement et de déraffinement qui seront généralisés pour ces nouvelles EDPs. Enfin, des benchmarks de performance quantifieront l'apport de l'AMR sur des simulations 3D lorsque la simulation de référence est réalisée sur un maillage statique et uniforme. Ce travail exploitera les supercalculateurs déjà opérationnels (e.g. Topaze-A100 du CEA-CCRT), ainsi que le supercalculateur exascale Alice Recoque selon l'état d'avancement de son installation.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Dernière année école d'ingénieur ou M2 en 'mathématiques appliquées' ou 'mécanique des fluides/programmation'
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
CARTALADE Alain < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
Tuteur / Responsable de thèse
CARTALADE Alain < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Simulations HPC diphasiques par méthodes de Boltzmann sur réseaux et adaptation automatique de maillage
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le CEA/STMF développe des outils de calcul scientifique en thermohydraulique qui ont pour objectif de quantifier les transferts de masse et d'énergie dans les systèmes nucléaires du cycle tels que les réacteurs et les dispositifs de retraitement ou de confinement des déchets radioactifs. Dans ce travail de thèse, on s'intéresse aux méthodes "Lattice Boltzmann" (LBM) adaptés aux maillages dynamiques (Adaptative Mesh Refinement - AMR) dans un environnement informatique mutualisé et générique sur base Kokkos et exécutable sur les supercalculateurs multi-GPU. Le travail proposé consiste à développer dans le code Kalypsso-lbm les méthodes LB pour simuler des Equations aux Dérivées Partielles (EDPs) couplées qui modélisent les écoulements incompressibles diphasiques et multi-composants comme ceux rencontrées dans les dispositifs de l'aval du cycle. Une fois les développements réalisés, ils seront validés avec des solutions de références qui permettront une comparaison des méthodes d'interpolation entre les blocs de différentes taille du maillage AMR. Une discussion sera réalisée sur les critères de raffinement et de déraffinement qui seront généralisés pour ces nouvelles EDPs. Enfin, des benchmarks de performance quantifieront l'apport de l'AMR sur des simulations 3D lorsque la simulation de référence est réalisée sur un maillage statique et uniforme. Ce travail exploitera les supercalculateurs déjà opérationnels (e.g. Topaze-A100 du CEA-CCRT), ainsi que le supercalculateur exascale Alice Recoque selon l'état d'avancement de son installation.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Dernière année école d'ingénieur ou M2 en 'mathématiques appliquées' ou 'mécanique des fluides/programmation'
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
CARTALADE Alain < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
Tuteur / Responsable de thèse
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CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
CEA/Saclay
Bât 451 p 5
01 69 08 40 67
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