Ingénieur en mécanique des fluides

ENSTA, établissement d’enseignement supérieur et de recherche sous tutelle du ministère des Armées, développe des activités de formation, de recherche et d’innovation dans les domaines de la défense et de la sécurité, des transports, de l'énergie, des activités maritimes, du numérique et de la santé.

L’école, présente sur deux campus, à Paris-Saclay et à Brest, est membre de l’Institut Polytechnique de Paris. Classée dans le Top 10 des meilleures écoles d’ingénieurs en France, elle a pour mission :

• la formation d’élèves ingénieurs civils et militaires, de cadres et docteurs pour les secteurs public et privé,

• la recherche et l’innovation de haut niveau en relation étroite avec l’industrie des grands secteurs de souveraineté au sein de 6 unités de formation et de recherche (UFR).

        

Le/la titulaire du poste sera affecté au sein de l’Unité de Formation et de Recherche (UFR) Mécanique. L’UFR de Mécanique a pour mission d’assurer la formation en mécanique des élèves du cursus ingénieur d’ENSTA, des élèves de masters de l’Institut Polytechnique de Paris, et la formation par la recherche d’étudiants français et étrangers au niveau master et doctorat. L’Unité développe également des activités de recherche dans le domaine de la mécanique des matériaux et des structures, de la mécanique des fluides, des vibrations et de l’acoustique. Ces activités sont réalisées grâce à un important parc expérimental de haut niveau en mécanique des solides et des fluides, tant pour l’enseignement que la recherche. Sur le campus de Brest, l’UFR de Mécanique compte une cinquantaine d’enseignants chercheurs, une cinquantaine de doctorants/post-doctorants ainsi qu’une dizaine de personnels techniques (ingénieurs, techniciens). Les activités de recherche des membres de l’UFR de Mécanique du site de Brest sont menées au sein de l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme (IRDL, CNRS UMR 6027, www.irdl.fr). La personne recrutée travaillera en étroite collaboration avec les enseignants-chercheurs de l’ENSTA, pôle thématique de recherche « Structure Interaction Fluide (StIF) » de l’IRDL.

L’ENSTA est l’un des partenaires du projet SEARENITY, retenu dans le cadre de l'appel à projets « CORIMER Navire Bas Carbone » (financement Ademe, France 2030). Le projet vise à développer un robot autonome capable d’intervenir en continu sur les coques de navires pour les nettoyer et limiter l’apparition d’algues et coquillages afin de réduire sa consommation énergétique et ses émissions de C02.

L’ENSTA intervient sur 2 aspects du projet pour lequel les verrous techniques sont nombreux et pointus :

• le système d’attraction magnétique : définition, simulation et tests.

• le volet hydrodynamique du robot : modélisation, simulation numérique et essais en veine aérodynamique

La présente fiche de poste concerne les aspects hydrodynamiques.

La personne recrutée prendra en charge l’évaluation numérique des efforts subis par le robot dans différentes configurations d’opération, et proposera des pistes d’optimisation de forme, afin d’améliorer les performances. Les modèles développés seront également confrontés à des essais de validation dans la nouvelle veine aérodynamique de l’école. Elle sera amenée à produire des rapports et présentations techniques, mettre en œuvre des outils de simulation numérique et des essais, et travailler de manière collaborative avec l’ensemble des partenaires du projet SEARENITY.

Les missions détaillées sont les suivantes :

1.   Etude expérimentale en soufflerie

Essais de caractérisation et de validation en veine aérodynamique, afin de valider les simulations numériques pour l’estimation des efforts, en fonction de différents paramètres (influence de la vitesse de l’écoulement, influence de l’angle d’incidence). Mise en place du protocole d’essais, conception du support et impression 3D du modèle réduit de drone, calibrage des capteurs, mise en œuvre de la veine aérodynamique.

2.   Etude numérique pour le fonctionnement en zone immergée

Détermination numérique des efforts moyens rencontrés par le drone en condition réelle le long de la coque. Les simulations numériques seront réalisées avec un code de calcul commercial validé, constituant l’une des références à l’heure actuelle pour la simulation d’écoulements à haut Reynolds.

3.   Dimensionnement des efforts d’impact en splash-zone

Détermination numérique des efforts d’impact à la traversée de la surface libre, pour différentes vitesses du navire, et différents angles d’incidence du drone. Les simulations numériques seront réalisées à l’aide d’un code de calcul développé par l’ENSTA, spécifiquement dédié aux cas d’impacts. Plusieurs trajectoires de rentrée dans l’eau seront simulées, afin de cerner les efforts maximaux subis par la structure.

4.   Optimisation de forme du robot

Le fonctionnement nominal du drone en zone immergée, et la phase d’entrée dans l’eau conduisent à des formes géométriques optimales très différentes. Une étude bibliographique sera menée pour orienter la recherche d’une forme extérieure la plus adaptée, au sens d’un compromis sur les efforts acceptables. Cette étude bibliographique sera éventuellement complétée par des calculs de traînée et d’impact sur des géométries académiques, afin de fournir une aide à la décision pour les concepteurs du drone.

Bac +5 première expérience – 2-3 ans d’expérience serait un plus dans le domaine naval

• Contractuels : en fonction de l'expérience professionnelle sur des postes de niveau équivalent

• Transports (participation forfaitaire de l’employeur à hauteur de 75 %)

•  Forfait mobilité durable (jusqu’à 300€/an)

•  Possibilité de télétravail (après période d’essai et après accord du manager et dépôt d’une demande)

•  Subvention employeur au restaurant administratif et/ou à la cafétéria de l’établissement

•  Comité d’action sociale, avec notamment des événements et animations proposés au personnel, salle de sport sur adhésion,

•  Mutuelle (participation à hauteur de 50% de l’établissement)

ENSTA est membre fondateur de l’Institut Polytechnique de Paris (IP Paris). Dans le cadre d’IP Paris, l’école participe aux activités des centres interdisciplinaires notamment du centre interdisciplinaire d'études pour la Défense et la Sécurité (CIEDS, soutenu par le ministère des armées et l’agence de l’innovation de défense (AID). Elle est à l’origine de la création du Centre interdisciplinaire Mers & Océans, inauguré en janvier 2025. Des chercheurs de l’école travaillent également en collaboration dans le cadre d'études portées par les centres Hi-Paris, lauréat en 2024 IA Cluster, E4C ou E4H notamment.

Vous disposez des compétences suivantes :

• Formation supérieure en mécanique des fluides, énergétique, mécanique, génie maritime ou domaine équivalent.

• Solides connaissances en mécanique des fluides et en hydrodynamique navale.

• Expérience en simulation numérique des écoulements (CFD) et en analyse de résultats de calcul.

• Maîtrise d'au moins un langage de programmation scientifique (Python, C/C++, Fortran…).

• Compétences en traitement, analyse et visualisation de données scientifiques.

• Autonomie, rigueur scientifique, capacité à travailler en équipe et à conduire des campagnes de calculs et d'essais.

• Bon niveau d'anglais scientifique.

Les compétences suivantes seraient appréciées :

• Compétences en méthodes particulaires, notamment en méthode SPH, ou intérêt marqué pour leur mise en œuvre.

• Expérience en expérimentation en mécanique des fluides.

• Connaissances en optimisation numérique et/ou optimisation de géométrie.

• Des connaissances en calcul parallèle/HPC

• Rhinoceros 3D, CATIA

• FINE/Marine

• Paraview, Tecplot

• Savoir planifier son temps et s’organiser

• Savoir rechercher l’information

• Compétences rédactionnelles de rapports techniques

• Appréhender des systèmes inconnus

• Autonomie

• Sens du travail en équipe

• Force de proposition

• Créatif

• Flexibilité et adaptabilité