Stage Conception et Évaluation de Dissipateurs Thermiques pour Applications Aéronautiques H/F Safran
Magny-les-Hameaux - 78 Stage- Bac +5
- Industrie Aéronautique • Aérospatial
Les missions du poste
Dans les applications aéronautiques, l'augmentation de la densité de puissance de tous les constituants de l'aéronef est d'une importance majeure. Ça concerne notamment les convertisseurs de l'électronique de puissance, largement utilisés pour les avions électriques et hybrides afin de réduire l'empreinte carbone du secteur de l'aviation. L'augmentation de la densité de puissance des convertisseurs électroniques se traduit par des dimensions de plus en plus réduites ainsi qu'une forte intégration dans des environnements sévères. Par conséquent, la densité de chaleur dissipée devient très élevée et la maîtrise du refroidissement des convertisseurs avec des systèmes performants est primordiale pour éviter la surchauffe et la dégradation des composants électroniques.
L'objet du stage est de concevoir, dimensionner, optimiser et évaluer un échangeur de chaleur entre un fluide et un système dissipateur de puissance, et de définir les variations possibles en fonction de divers paramètres de conception. Un échangeur contient typiquement des canaux dans lesquels circule le fluide, et conçus de manière à favoriser les échanges de chaleur avec le solide tout en minimisant les pertes de charge.
Différentes techniques existent pour cela (grilles, tubes, ailettes etc.) qu'il conviendra de considérer au démarrage de l'étude, en fonction des contraintes de conception (plages de température, matériaux, procédés de fabrication possibles notamment la fabrication additive qui permet des formes complexes non atteignable par d'autre techniques de fabrication, dimensions physiques etc.). Plusieurs types (ou familles) de concepts sont généralement possibles pour une situation donnée, que les études d'avant-projets permettent de comparer et caractériser.
Ces études permettent dans un premier temps d'identifier l'influence des paramètres de conception sur les performances du système, et dans un deuxième temps de produire une version optimisée en fonction des objectifs de performance quantifiés.
L'adresse du poste
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Le profil recherché
M2 ou 3éme année du cycle ingénieur
Le travail de stage, encadré par une équipe de spécialistes en aérothermique, échangeurs et électronique de puissance, se fera en différentes étapes :
1. Bibliographie de référence en échangeurs thermiques
2. Définition de familles de concepts à explorer
3. Prédimensionnement à l'aide d'outils de modélisation « basse fidélité » (0-D) existants
4. Modélisation 3D de la géométrie de référence pour une famille choisie
5. Simulations numériques CFD 3D de l'échangeur et extraction des grandeurs de performance aérothermique
6. Boucles d'études paramétriques (calculs successifs suivant un plan d'expérience)
7. Simulation numérique électro-thermo-fluidique d'une source de chaleur couplée au dissipateur optimisé
8. Fabrication de l'échangeur (en sous-traitance) et évaluation aérothermique expérimentale afin de confronter les résultats expérimentaux aux simulations et valider les modèles
9. Présentation/synthèse des résultats
10. Si le temps le permet, les étapes 5-7 peuvent être répétées pour une autre famille
11. Rapport final
Méthodes et outils :
- CAD 3D : CATIA
- CFD 3D : Ansys Fluent
- Simulations électrothermiques : Icepack
- Scripts Ansys et Python
Compétences requises :
- Conception mécanique générale
- Modélisation géométrique 3D
- Mécanique des fluides, thermique
- Outils logiciels CATIA, Ansys, Fluent
- Développement de scripts simples Python
Bienvenue chez Safran
Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de l'aéronautique (propulsion, équipements et intérieurs), de l'espace et de la défense. Sa mission : contribuer durablement à un monde plus sûr, où le transport aérien devient toujours plus respectueux de l'environnement, plus confortable et plus accessible. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie 100 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 27,3 milliards d'Euros en 2024, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés.
Safran est la 2ème entreprise du secteur aéronautique et défense du classement « World's Best Companies 2024 » du magazine TIME.
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