Génération de maillages polyédriques conformes pour les simulations de CO2 et de géothermie

Avec l’émergence de nouveaux schémas numériques qui s’appuient sur des maillages généraux, s’ouvrent de nouvelles possibilités de mailler les milieux géologiques complexes et d’ainsi aborder les nouveaux enjeux de la transition énergétique que sont le stockage de CO2 et la géothermie profonde. En effet, les maillages polyédriques offrent des avantages que n’ont pas les maillages fortement typés (comme les maillages simpliciaux ou hexa-dominants). En effet, la qualité des mailles produites ne dépend pas directement de la qualité des faces imposées sur les bords du domaine ou aux surfaces internes, lesquelles sont indispensables pour représenter les changements de milieu. De plus, ces maillages peuvent être édités par une gamme importante d’opérateurs géométriques et topologiques.
Cette thèse s’appuie sur les travaux d’Alexandre Marin à IFPEN qui a démontré qu’il était possible de générer des maillages Voronoï prenant en compte un champ d’anisotropie continu, et donc de faire varier facteurs de forme et densité des mailles. Le doctorant devra comparer les approches existantes dans la littérature pour obtenir la conformité aux surfaces internes du volume d’intérêt en regard du contexte géologique. Il développera une nouvelle méthode pour obtenir la conformité aux surfaces de contraintes en adaptant l’optimisation du maillage Voronoï ou en faisant évoluer la fonction d’énergie utilisée par cette dernière. Ces algorithmes seront appliqués à des modèles géologiques IFPEN et à celui du 11ème CSP du SPE afin de produire des maillages polyédriques conformes qui prennent en compte l’anisotropie du domaine et les zones d’intérêt pour la simulation.
Mots clefs : Maillages polyédriques, Voronoï, Optimisation, Modélisation géométrique, Stockage du CO2, Géothermie, Equations aux dérivées partielles, Schémas numériques, Simulations numériques

• Directeur de thèse    Dr Alexandra BAC, Laboratoire d’Informatique et Systèmes
• Ecole doctorale    ED184 EDMIM, Université d’Aix-Marseille
• Encadrant IFPEN    Dr Laurent ASTART, ORCID : 0009-0005-8875-1320
• Localisation du doctorant    IFPEN, Rueil-Malmaison, France, et/ou LIS / Polytech Marseille, Marseille, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2025 (3 novembre)
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master en mathématiques ou informatique
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)
• Autres qualifications    Optimisation, Calcul différentiel, Programmation (idéalement C++), Informatique graphique, Modélisation géométrique

    
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