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Stéphane GOUNAND

Stéphane GOUNAND Ingénieur-chercheur au CEA (Commissariat à l'Energie Atomique) depuis 1996
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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

Publications

932501

Vers une solution numérique de référence pour un écoulement 3D de convection mixte : démarche et résultats

M. Médale , Xavier Nicolas , S. Gounand , S. Glockner
Congrès Français de Thermique SFT2010, May 2010, Le Touquet, France. pp.209-214
Communication dans un congrès hal-00711399v1