Suite à la 7ème édition de la semaine de l'Industrie, retrouvez l'interview du Dr Jérôme HELIE, Senior Expert, Responsable d'équipe Nozzle & Spray, Advanced System Engineering pour Continental Automotive SAS - Engine System :



  • Vous avez bénéficié de 2 millions d’heures de calcul sur Curie en 2017, pourquoi avoir demandé des heures sur les moyens de calcul de GENCI ?

En mécanique des fluides, nous utilisons de nombreux logiciels commerciaux car nous sommes équipementiers et devons nous adapter aux différentes chaînes de calcul des constructeurs automobiles. D'un point de vue pratique, il est maintenant possible de gérer des calculs 3D instationnaires sur des centaines voire des milliers de variations de design en calcul moyens. Cependant, des améliorations sont à mettre en place pour répondre aux fortes non-linéarités d'une part et aux couplages multiphysiques d'autre part. Pour le 

premier sujet, la simulation aux grandes échelles permet une prédictivité accrue. Pour le second sujet, les couplages avec la thermique prennent de l'importance, tout comme le multiphasique multicomposant  : cavitation, atomisation, évaporation, etc.

Pour cela, nous utilisons par exemple une plateforme de développement opensource, OpenFoam, pour tester nos choix de modèles. Nous pouvons alors définir nos chaines de calculs, nos processus de meilleures pratiques, et également guider les éditeurs de logiciels commerciaux pour nos nouveaux besoins.

  • Quels travaux envisagez-vous, et pour quelle application ?

Il est d'un intérêt sociétal et économique premier de réduire les émissions de particules carbone tout en limitant les émissions de CO2. Le rythme de renouvellement d'un parc automobile et la maturité des solutions électriques (lorsque la source première est d'origine propre également) montrent qu'il n'est pas possible d'attendre 2025-2030 sans accentuer immédiatement l’effort sur les motorisations, y compris traditionnelles.

Par chance, les moteurs automobiles intègrent les innovations à un rythme effréné. Les dix dernières années ont vu, en moteur essence, la réapparition de l'injection directe haute pression ainsi que le downsizing avec les turbos. Actuellement, la variation temporelle et de levée de l'ouverture des soupapes se généralisent en essence, permettant des cycles thermodynamiques optimisés, tout comme l'injection d'urée dans le cas du Diesel pour la catalyse des NOx. Les prochaines années verront le couplage avec l'hybridisation 48 Volt, des moteurs essence à taux de compression variable, voire des combustions pauvres. Au centre de ces applications, un élément clef et très high-tech : le système d’injection et son contrôle. Les simulations de mécaniques des fluides multiphasiques intégrent les modélisations de la turbulence et la cavitation dans la buse d’injection, l’atomisation primaire et le développement des jets de gouttes dans la chambre de combustion. Nous avons pour notre part choisi de découpler l’atomisation proche de la buse du spray lointain, les temps caractéristiques en jeu étant très différents.

Vue de profil de l’interface liquide dans une buse modèle, coloriée par la vitesse

à basse pression (gauche) et haute pression (droite)

  • Quel intérêt représente le calcul intensif pour votre entreprise ?

Le calcul intensif peut être considéré comme un des volets de la révolution digitale dans le milieu automobile dans laquelle Continental France est fortement engagé. Même si le prototypage virtuel est annoncé depuis longtemps, il doit encore prouver son efficacité dans la conception R&D. La révolution numérique est en cours et supporte ce déploiement.

Ensuite, nous sommes fournisseur de systèmes de contrôle moteur et de pièces, mais nous sommes avant tout systémiers. Nous devons accompagner nos clients, les grands groupes automobiles, vers les solutions de systèmes adaptées à leurs moteurs. Notre groupe de recherche avancé moteur en France mène en parallèle des mesures expérimentales (la complexité des phénomènes dans le moteur est séparée en sous-problèmes avec des expériences modèles), le développement des modélisations et des solutions numériques avancées. Ces dernières nécessitent le recours à des moyens de calcul intensif. 

Développement d’un jet diphasique avec visualisation des cœurs des tourbillons par critère-Q