L’objectif de l'équipe CFD (Computional Fluid Dynamics) du CERFACS est la résolution de problèmes complexes en mécanique des fluides par l'utilisation couplée de la simulation numérique et du Calcul Haute Performance (High Performance Computing en anglais -HPC-). En dépit des progrès récents en simulation numérique pour la mécanique des fluides, l'obtention des écoulements par calcul à hautes performances demeure un problème ouvert sur beaucoup de configurations industrielles : dans la plupart des cas, le recours à la force brute pour la simulation est vouée à l’échec et recourir à un compromis entre les modélisations physique et numérique est indispensable.
Ce compromis est nécessaire pour les domaines d'expertise du CERFACS en simulation des écoulements : aérodynamique, turbulence, combustion, écoulements instationnaires, calculs nécessitant la résolution de l'écoulement couplée avec une ou plusieurs autres modélisations (interaction fluide / structure, optimisation, approche diphasique, rayonnement thermique, etc).
Durant les dernières années, les demandes des partenaires du CERFACS d'une part, et l’orientation suivie par la communauté scientifique en simulation des écoulements d'autre part, ont conduit l’équipe CFD à s’impliquer très fortement dans le calcul des écoulements, en particulier pour les écoulements réactifs ou dans les géométries complexes. Plus récemment, l'équipe s'est impliquée dans le développement de nouvelles thématiques en CFD comme les simulations multi-physiques ou le contrôle des écoulements. Un élargissement des pôles d'expertise (aérodynamique, modélisation de la turbulence, optimisation et parallélisme, combustion) a nécessité une augmentation du nombre de permanents afin de maintenir ou de renforcer les compétences historiques de l'équipe. Un nouveau champ d'application traité par le CERFACS concerne la Simulations aux Grandes Echelles (SGE) de la turbulence. La place de l'équipe CFD et de ses partenaires pour la SGE est aujourd'hui reconnue par de multiples collaborations, des contrats, des publications scientifiques et la dissémination d'outils de simulation. L'approche SGE est maintenant mature pour l'analyse des phénomènes instationnaires cohérents avec les échelles de la turbulence. Cette approche à la pointe du progrès peut aujourd'hui être appliquée à des géométries de complexité raisonnable (comme les chambres de combustion aéronautiques ou les moteurs à piston). Cela n'est possible qu'en faisant avancer en même temps les moyens en simulation numérique, les méthodes numériques et les possibilités en maillage. En 2011, l'équipe CFD compte plus de 65 scientifiques.
Liste des principaux projets de recherches
Ce compromis est nécessaire pour les domaines d'expertise du CERFACS en simulation des écoulements : aérodynamique, turbulence, combustion, écoulements instationnaires, calculs nécessitant la résolution de l'écoulement couplée avec une ou plusieurs autres modélisations (interaction fluide / structure, optimisation, approche diphasique, rayonnement thermique, etc).
Durant les dernières années, les demandes des partenaires du CERFACS d'une part, et l’orientation suivie par la communauté scientifique en simulation des écoulements d'autre part, ont conduit l’équipe CFD à s’impliquer très fortement dans le calcul des écoulements, en particulier pour les écoulements réactifs ou dans les géométries complexes. Plus récemment, l'équipe s'est impliquée dans le développement de nouvelles thématiques en CFD comme les simulations multi-physiques ou le contrôle des écoulements. Un élargissement des pôles d'expertise (aérodynamique, modélisation de la turbulence, optimisation et parallélisme, combustion) a nécessité une augmentation du nombre de permanents afin de maintenir ou de renforcer les compétences historiques de l'équipe. Un nouveau champ d'application traité par le CERFACS concerne la Simulations aux Grandes Echelles (SGE) de la turbulence. La place de l'équipe CFD et de ses partenaires pour la SGE est aujourd'hui reconnue par de multiples collaborations, des contrats, des publications scientifiques et la dissémination d'outils de simulation. L'approche SGE est maintenant mature pour l'analyse des phénomènes instationnaires cohérents avec les échelles de la turbulence. Cette approche à la pointe du progrès peut aujourd'hui être appliquée à des géométries de complexité raisonnable (comme les chambres de combustion aéronautiques ou les moteurs à piston). Cela n'est possible qu'en faisant avancer en même temps les moyens en simulation numérique, les méthodes numériques et les possibilités en maillage. En 2011, l'équipe CFD compte plus de 65 scientifiques.
Liste des principaux projets de recherches
Un soutien de PRACE au CERFACS et à EM2C (Ecole Centrale Paris) pour calculer les écoulements dans les moteurs de fusée sur la nouvelle machine BULL de GENCI
Le CERFACS et EM2C ont obtenu une des allocations PRACE pour utiliser des machines de type Tier0 en Europe. Après une compétition particulièrement intense, les chercheurs de EM2C et du CERFACS se partageront 8,5 millions d'heures pour étudier la réaction de flammes supercritiques à des excitations acoustiques. L'expérimentation correspondante est installée à l'ONERA (banc Mascotte).
Le CERFACS sélectionné à nouveau pour participer à INCITE (DOE):
Le CERFACS participe à nouveau au programme de calcul INCITE mené par le DOE. L'objectif du CERFACS sera le calcul de chambres de combustion d'hélicoptères ralistes sur des machines de type Blue Gene en utilisant de 8 à 64 000 coeurs de calcul. L'objectif du projet est de prouver l'apport du calcul à haute performance pour concevoir de vraies chambres de combustion.
