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Stéphane GOUNAND

Stéphane GOUNAND Ingénieur-chercheur au CEA (Commissariat à l'Energie Atomique) depuis 1996
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Affiliations actuelles
  • 1187534
  • 39995
  • 1156657
  • 1007584
  • 92792
  • 20287
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Présentation

I am a **research engineer** at the French Atomic Energy Commission (CEA) since 1996, working in the field of numerical simulation in **Fluid Mechanics**. My main areas of motivation and research: 1. Mastery and development of reliable, long-lasting numerical simulation software 2. Multi-physics simulations with strong coupling 3. Knowledge sharing Stop. 1. **Mastery and development of reliable, long-lasting numerical simulation software** Involvement in the development of the in-house CEA finite element software **Cast3M** since 1996, specifically: - iterative linear system solvers - anisotropic variational mesh deformation (r-adaptation) method - automatic generation and h-adaptation of anisotropic simplex meshes - generic finite element discretization kernel - algebraic projection methods for solving (generalized) saddle-point systems (Navier-Stokes) - variational computation of surface tension force and exact tangent matrix in any dimension - hundreds of test cases **Verification and validation** (V&V) activities: - benchmarking - use of Richardson extrapolation for numerical method and solution assessment - numerical / experimental comparison 2. **Multi-physics simulations with strong coupling**, notably: - instabilities (Poiseille-Rayleigh-Benard, Taylor-Couette) - thermohydraulic calculation of nuclear reactor under severe accident conditions - weld pool simulation (free-surface Marangoni thermocapillary flows, mesh deformation, solid-liquid phase change) - TIG (Tungsten Inert Gas) **welding** arc plasma simulation (dilatable thermo-magneto-hydrodynamic flows at low Mach and magnetic Reynolds number, highly variable physical properties, geometric singularities) - coupling of the two previous simulations :) 3. **Knowledge sharing**, notably: - teaching of the finite element method (FEM) in incompressible fluid mechanics (15 years at ENSTA ParisTech) - FEM lecture notes with an emphasis on variational aspects and Lagrange multipliers - student supervision: post-doctorate (1), thesis (5) and internship (3) - sharing my work in Cast3M, an open-source program, freely downloadable for teaching and research purposes - flow simulation videos
Je suis **ingénieur de recherche** au Commissariat à l'énergie atomique (CEA) depuis 1996, dans le domaine de la simulation numérique en **mécanique des fluides**. Mes principaux axes de motivation et de recherche : 1. Maîtrise et développement de logiciels de simulation numérique fiables et pérennes 2. Simulations multi-physiques à fort couplage 3. Partage des connaissances Stop. 1. **Maîtrise et développement de logiciels de simulation numérique fiables et pérennes** Implication dans le développement du logiciel CEA de calcul par éléments finis **Cast3M** depuis 1996, notamment : - solveurs de systèmes linéaires itératifs - méthode de déformation variationnelle anisotrope de maillage (r-adaptation) - génération automatique et adaptation de maillages de simplex anisotropes - noyau générique de discrétisation éléments finis - méthodes de projection algébrique pour la résolution de systèmes de points-selles (généralisés) (Navier-Stokes) - calcul variationnel de la force de tension superficielle et de la matrice tangente exacte en dimension quelconque - des centaines de cas-tests Activités de **vérification et validation** (V&V) : - benchmarks - utilisation de l'extrapolation de Richardson pour la vérification des méthodes et des solutions numériques - comparaison numérique/expérimentale 2. **Simulations multi-physiques avec couplages forts**, notamment : - instabilités (Poiseille-Rayleigh-Benard, Taylor-Couette) - calcul thermohydraulique d'un réacteur nucléaire en conditions d'accident grave - simulation de bains de soudage (écoulements thermocapillaires de Marangoni à surface libre, déformation du maillage, changement de phase solide-liquide) - simulation du plasma d'arc en **soudage** TIG (Tungsten Inert Gas) (écoulements thermo-magnéto-hydrodynamiques dilatables à faible nombre de Mach et de Reynolds magnétique, propriétés physiques fortement variables, singularités géométriques) - couplage des deux simulations précédentes :) 3. **Partage des connaissances**, notamment : - l'enseignement de la méthode des éléments finis (FEM) en mécanique des fluides incompressibles (15 ans à l'ENSTA) - notes de cours sur la méthode des éléments finis avec un accent mis sur les aspects variationnels et les multiplicateurs de Lagrange - encadrement d'étudiants : post-doctorat (1), thèse (5) et stage (3) - partage de mon travail dans Cast3M, un programme open-source, librement téléchargeable à des fins d'enseignement et de recherche - vidéos de simulations d'écoulement

Domaines de recherche

Mécanique des fluides [physics.class-ph] Modélisation et simulation Milieux fluides et réactifs Thermique [physics.class-ph]

Compétences

Cast3M (software) Multiphysics modeling and simulation Finite Element Method Computational Fluid Dynamics Verification & Validation (V&V) Navier-Stokes Equations Capillary Flows Variational methods Welding simulation Adaptive Meshing Additive Manufacturing simulation Teaching Linux Linear Solvers Emacs LaTeX Fortran Lisp Free surface flows Castem 2000 Low Mach number flows