Parcours Mécanique des fluides : fondements et applications (MF2A)

Plannings     M1     M2 Fluid Mech.     M2 MSH     M2 AA

Premier semestre (30 ECTS)

Second semestre (30 ECTS)

Le parcours Modélisation et Simulation en Hydrodynamique (MSH) assure une formation de haut niveau dans les domaines liés à l'hydrodynamique. Il vise à donner aux étudiantes et étudiants les outils théoriques et numériques nécessaires à l’étude et la compréhension des écoulements de fluides simples ou complexes. Sont abordés les écoulements de fluides homogènes et diphasiques, les suspensions et les milieux poreux, les écoulements  turbulents, les écoulements en milieu naturel...

L'originalité du parcours est qu'il aborde de manière équilibrée la modélisation physique et théorique d'une part, et la modélisation et la simulation numérique d'autre part.

Les débouchés sont vastes, et concernent aussi bien la santé, les transports, l'industrie pétrolière que l'environnement.

Organisation de l'année

La formation comprend un semestre d'enseignements de septembre à février, sous la forme de deux périodes de 8 semaines ponctuées chacune d'une session d'examens. La liste des unités d'enseignement (UE) est donnée plus bas. Le second semestre à partir du mois de mars est dédié à un stage d'une durée de 20 semaines.

Ces dernières années les étudiantes et étudiants ont pu effectuer leur stage dans le milieu industriel (Institut Français du Pétrole, Saint-Gobain, Renault, BMW, EDF), dans des organismes de recherche (CEA, ONERA) ou dans le milieu académique au sein des laboratoires liés à Sorbonne Université (Institut Jean le Rond d'Alembert, LOCEAN, LIMSI, FAST, PMMH) ou ailleurs en France et à l'étranger.

Candidatures

Rentrée 2023 : Le semestre débutera avec un stage de 4 jours de préparation aux techniques mathématiques et installations informatiques nécessaires au cursus.

Programme

1^ère période (de septembre à novembre)

• Mécanique des milieux continus fluides, 3 ECTS (C. Croizet, SU code MU5MEF00)
• Ecoulements multiphasiques, 1^ère partie, 6 ECTS (E. Sultan, D. Fuster, SU code MU5MEF02)
• Dynamique de la turbulence, 3 ECTS (P. Cinnella, SU code MU5MEF03)
• Méthodes numériques pour les écoulements incompressibles, 3 ECTS (B. Podvin, SU code MU5MEF04)
• Pratique de la simulation numérique, 3 ECTS (F. Picella, R. Pennel, SU code MU5MEF32)

2^e période (de décembre à février)

• Milieux poreux et suspensions, 3 ECTS (A. Mongruel et D. Baltean-Carlès, SU code MU5MEF23)
• Ecoulements et transferts en milieu naturel, 3 ECTS (S. Mergui, P.-Y. Lagrée, SU code MU5MEF05)
• Ecoulements multiphasiques, 2^ème partie.

+ 2 UE optionnelles à choisir dans les autres parcours, 3 ECTS, comme (liste non exhaustive) :

• Turbulence models (cours en anglais), 3 ECTS (P. Cinnella, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF01)
• Instabilités des écoulements, 3 ECTS (J.-C. Robinet, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF12)
• Vortex dynamics (cours en anglais), 3 ECTS (I. Delbende, SU code MU5MEF06)
• Dynamique non linéaire et chaos, 3 ECTS (J.-C. Loiseau, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF14)

3^e période (à partir de mars)

• Stage (20 semaines minimum), 27 ECTS
• Anglais, 3 ECTS.

Inscriptions

Date limite

Si vous résidez à l'étranger, consultez d'abord https://www.campusfrance.org/ . Pour certains pays, la date limite pour candidater à la procédure "CEF-Etudes en France" est très tôt dans l'année : les candidatures ouvrent en décembre et la date limite varie suivant les pays (parfois début mars ou même avant).

Dossier d'inscription

Les candidatures ouvrent en avril pour l'année universitaire 2022-23. Après l'ouverture des candidatues, allez sur le site dédié et sélectionnez "M2 Mécanique : Mécanique des fluides Fondements Applications" et suivez la procédure. Ne pas oublier l'onglet "Formulaires complémentaires" vous permettant de spécifier votre choix ou vos préférences entre parcours de Mécanique des Fluides (MSH, AA, FM). Si vous résidez dans un des pays concernés par la procédure "CEF-Etudes en France",  vous devez candidater directement par Campus-France. Les frais d'inscription à Sorbonne Université sont modiques.

Le parcours Aérodynamique et Aéroacoustique (AA) assure une formation de haut niveau dans les domaines de l'aérodynamique, de l'aéroacoustique et de l'interaction fluide-structure. Les enseignements proposés dans ce parcours visent à fournir aux étudiants le socle de connaissances nécessaires aux activités de recherche à caractère fondamental et appliqué de ces domaines. L'accent est porté sur la modélisation physique et théorique ainsi que sur les méthodes de simulation numérique associées.

Les applications industrielles et les débouchés sont nombreux : ils concernent notamment le domaine des transports aéronautiques ou terrestres, pour lesquels la réduction de la consommation, des nuisances sonores et l'amélioration du confort des passagers sont des enjeux importants (voir section Débouchés au bas de cette page).

Organisation de l'année

Ce parcours est co-accrédité avec l'École Nationale Supérieure des Arts et Métiers (ENSAM). Les enseignements sont partagés de manière équilibrée entre Sorbonne Université et l'ENSAM.

La formation comprend un semestre d'enseignements de septembre à février, sous la forme de deux périodes de 8 semaines ponctuées chacune d'une session d'examens. La liste des unités d'enseignement (UE) est donnée en bas de cette page. Le second semestre à partir du mois de mars est dédié à un stage d'une durée de 20 semaines.

Ces dernières années, les étudiantes et étudiants ont pu effectuer leur stage dans le milieu industriel (Safran Aircraft Engines, Airbus, SNCF), dans des organismes de recherche (ONERA, IRSTEA) ou dans le milieu universitaire au sein du laboratoire de mécanique de Sorbonne Université (Institut Jean le Rond d'Alembert) ou ailleurs en France et à l'étranger (LIMSI, Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, École de l'Air de Salon de Provence, TU Delft...). 

Candidatures

Rentrée 2023 : le semestre débute avec un stage de 4 jours de préparation aux techniques mathématiques et installation informatique nécessaires au cursus.

Programme

1^e période (de septembre à novembre)

• Aérodynamique fondamentale, 3 ECTS (X. Gloerfelt, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF08)
• Méthodes numériques pour les écoulements compressibles, 3 ECTS (V. Daru et X. Merle, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF09)
• Dynamique de la turbulence, 3 ECTS (P. Cinnella, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF03)
• Aero-elasticity (cours en anglais), 3 ECTS (J.-C. Chassaing et A. Vincenti, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF10)
• Pratique de la simulation numérique, 3 ECTS (F. Picella, R. Pennel, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF32)

2e période (de décembre à février)

5 UE parmi les 7 suivantes

• Turbulence models (cours en anglais), 3 ECTS (P. Cinnella, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF01)
• Optimization in aerodynamics (cours en anglais), 3 ECTS (A. Belme, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF39)
• Vortex dynamics (cours en anglais), 3 ECTS (I. Delbende, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF06)
• Aéro-acoustique, 3 ECTS (X. Gloerfelt, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF11)
• Instabilités des écoulements, 3 ECTS (J.-C. Robinet, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF12)
• Simulation numérique haute fidélité pour les écoulements turbulents, 3 ECTS (L. Sciacovelli, lieu : ENSAM, SU code MU5MEF13)
• Control theory, 3 ECTS (J.-C. Loiseau, lieu : ENSAM, SU code MU5MEFxx)

3^e période (à partir de mars)

• Stage (20 semaines minimum), 27 ECTS
• Anglais, 3 ECTS

Inscriptions

Date limite

Si vous résidez à l'étranger, consultez d'abord https://www.campusfrance.org/ . Pour certains pays, la date limite pour candidater à la procédure "CEF-Etudes en France" est très tôt dans l'année : les candidatures ouvrent en décembre et la date limite varie suivant les pays (parfois début mars ou même avant).

Dossier d'inscription

Les candidatures ouvrent en avril pour l'année universitaire 2022-23. Après l'ouverture des candidatures, allez sur le site dédié et sélectionnez "M2 Mécanique : Mécanique des fluides Fondements Applications" et suivez la procédure. Ne pas oublier l'onglet "Formulaires complémentaires" vous permettant de spécifier votre choix ou vos préférences entre parcours de Mécanique des Fluides (AA, MSH, FM). Si vous résidez dans un des pays concernés par la procédure "CEF-Etudes en France",  vous devez candidater directement par Campus-France. Les frais d'inscription à Sorbonne Université sont modiques.

Témoignages

Arnaud (promo 2014-15) - Le master « Mécanique des fluides » m’a donné l'opportunité de réaliser une année de césure en R&D chez Airbus France/Allemagne ainsi qu'un stage de fin d’études à l’ISAE-SUPAERO. Ce dernier a débouché sur un doctorat en aérodynamique et simulations numériques en partenariat avec la Direction Générale de l’Armement (DGA). Je travaille maintenant en collaboration avec la société Hyperloop Transportation Technologies pour la réalisation d’études CFD pour lever certains verrous technologiques de ce nouveau moyen de transport.

Miguel (promo 2014-15) - Le parcours Mécanique des Fluides : Fondements et Applications offre toutes les bases nécessaires aux métiers de l'ingénierie dans ce domaine. J'ai pour ma part fait le choix de me spécialiser en aérodynamique et aéroacoustique et les divers cours dispensés m'ont permis d'acquérir des connaissances solides sur cette thématique. Le programme est bien articulé et permet l'assimilation de nombreuses notions théoriques via la réalisation de projets d'application sur des problématiques actuelles. Ce master m'a ouvert les portes à la réalisation de plusieurs expériences de recherche et en industrie (Airbus, Altran et Ecole Centrale de Lyon) et d'une thèse CIFRE avec Safran Aircraft Engines suite à laquelle j'ai pu intégrer un poste en R&D sur l'aéroacoustique des turbomachines. Je recommande sans hésiter cette formation à tous ceux qui souhaitent se spécialiser dans le domaine de l'aérodynamique. Le parcours forme méthodiquement aux postes techniques, qu'ils soient dans la recherche en laboratoire ou en R&D dans l'industrie.

This master's is a sub-program of the master in science and technology program of Sorbonne University, jointly operated with Ecole Polytechnique, and is entirely taught in English. It is directed at students preparing for a science or engineering career in academia or industry. Most courses are given in English by prominent scholars. Courses all take place during the first semester (September to February). A research project is conducted in France or abroad, in academia or industry, during the second semester (4 to 6 months, March to early July or September). Entering students should have completed undergraduate studies in science with elementary introduction to fluid mechanics.

Modern Fluid Mechanics

Fluid mechanics describes the macroscopic motion of fluids, building from first principles of classical physics and thermodynamics. Modern fluid mechanics is a very active research area, driven by its fundamental or curiosity driven research interest as an exemplary complex systems, and by its extreme importance in natural and industrial phenomena.

For the curiosity driven, fluid mechanics offers the example of a complex system in which the basic equations are known (the Navier-Stokes equations have been known for more than a century) but the resulting behavior is hard to predict and complex. Moreover, the very proof of the existence of solutions escapes researchers leading to such tantalizing problems as those being stated by the Clay Prize.

For the application driven, fluid mechanics has long been the province of aircraft designer, "rocket scientists" or automobile designers. However the recent increase in computer power and algorithmic ingenuity, as well as advances in flow visualization, have opened the field to much more numerous applications such as biological and medical engineering, process and chemical engineering, civil engineering, ocean, nuclear or petroleum engineering. The natural science of geophysics, astrophysics and planetary sciences also heavily rely on fluid mechanics.

Application of Fluid Mechanics

Fluid phenomena are everywhere. Beyond aerodynamics, meteorology and climatology rest on the predictability of flow phenomena, either for short term weather predictions or for accurate long term modelling of global change. The automotive and petroleum industries have an ever growing need for numerical studies and for talented engineers to set up and interpret the corresponding simulations. The past ten years have seen the opening of the whole new domain of chemical, process and mining engineering to various simulation approaches.

Learning outcomes

The language of the program is English except for the optional "French for Foreigners" course. As a result the graduate will have the capacity to participate in meetings in English with researchers and engineers of international level. He will be able to read, understand and analyze a recent scientific paper in the general area of fluid mechanics, to evaluate the relevance of the various approximations needed to solve a problem, to implement the numerical modelling of a fluid phenomenon, through the resolution of the Navier-Stokes equations or more specific models, to propose and evaluated numerical resolution methods using research or commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) or Computational Multiphase Fluid Dynamics (CMFD) codes such as Gerris, Basilisk or FreeFem.

The second year (which is recommended for most students) of the master is organized as most programs of Sorbonne University. Classes begin around september 20 with several information meetings. The first semester of the second year is organized in two eight-week periods.

Program

1st semester (from September to February)

• Multiscale hydrodynamic phenomena, 3 ECTS (Pierre-Yves Lagrée, d'Alembert & CNRS, location: Sorbonne Université, SU code MU5MEF15)
• Numerical methods for fluid mechanics, 3 ECTS (Stéphane Zaleski & Stéphane Popinet, d'Alembert & CNRS, location: Sorbonne Université, SU code MU5MEF16)
• Drops, bubbles & Co, 3 ECTS (David Quéré, PMMH & CNRS, et Charles Baroud, LadHyX & Ecole Polytechnique, location: Ecole Polytechnique, SU code MU5MEF17)
• Diffusion, advection and the dynamo effect, 3 ECTS (François Pétrélis, LPS & CNRS, location: Sorbonne Université, SU code MU5MEF18)
• Introduction to hydrodynamic instabilities, 3 ECTS (Lutz Lesshafft, LadHyX & CNRS, location: Ecole Polytechnique, SU code MU5MEF19)
• Instabilities and control of shear flows, 3 ECTS (Denis Sipp, ONERA, location: Ecole Polytechnique, SU code MU5MEF20)
• Turbulence dynamics, 3 ECTS (Laurent Jacquin, ONERA, location: École Polytechnique, SU code MU5MEF22)
• Current topics in fluid mechanics 1,  3 ECTS (SU code MU5MEF41)
  • part A: Aerodynamics (Vincent Brion, ONERA, location: École Polytechnique)
  • part B: Optimisation (Taraneh Sayadi, d'Alembert & CNRS, location: Sorbonne Université)
• Current topics in fluid mechanics 2, 3 ECTS (SU code MU5MEF40)
  • Micro-hydrodynamics (Sébastien Michelin, LadHyx & CNRS, location: École Polytechnique)
• One Elective Course Unit, 3 ECTS

2nd semester (from March on)

• Internship, 30 ECTS (5-6 months)

Admission requirements

The program enlists students having a batchelor degree in mechanical engineering, physics or mathematics. Preferably, the batchelor's degree must correspond to four years of university education. A degree of exposure to basic fluid mechanics, numerical methods and to basic classical physics is required, as witnessed by grade transcripts.

Deadlines

If you reside abroad, first visit the page https://www.campusfrance.org/en . For some countries, there is a very early deadline before which you have to apply for the so-called CEF. The applications begin in December and the deadlines vary country by country, they can be as early as early March for some countries or even earlier, please check. 

To apply, you should also write an email to the program director, Stéphane Zaleski , preferably before the end of April. The applications committee will reply by early March or earlier by email. In some cases the committee will require the student to visit for an interview. If you are approved, the committee will send a support letter that you can use for your CEF interview if you are in a CEF country.

Application file

Formal applications open in May for the academic year 2021-22. It is not possible to apply directly if you are from a CEF country: in that case apply directly through CampusFrance. After the applications open, go to the dedicated web site. Select "M2 Mécanique : Mécanique des fluides Fondements Applications" and go through the steps. Do not forget to fill in the tab "Formulaires complémentaires" and specify "Fluid Mechanics". It you have trouble with this procedure or wish to know whether your applications has a reasonable chance of success write an email to Stéphane Zaleski . Fees for study at Sorbonne University are minimal.

Accommodation

 A lot of informations are available on the website of the "cité internationale universitaire de Paris". If you require help for housing ask well in advance, before May 30.