Parcours Mécanique des fluides : fondements et applications (MF2A)

Dans ce parcours, les étudiantes et étudiants se forment aux outils théoriques et numériques nécessaires à l’étude des écoulements de grande complexité. Ceux-ci peuvent maintenant être explorés du fait des progrès réalisés dans la modélisation numérique et permettent ainsi à la recherche industrielle de relever les grands défis technologiques que pose la maîtrise de l’environnement (réduction des pollutions, amélioration des performances énergétiques, prévision des risques). Le parcours vise à former des étudiantes et étudiants venant de France ou de l’étranger. L'une des trois spécialisations proposées en deuxième année, Fluid Mechanics, est intégralement enseignée en anglais. Les deux autres spécialisations proposées en deuxième année, enseignées principalement en français, sont MSH dédiée à l'hydrodynamique et AA dédiée à l'aérodynamique.

Parcours Mécanique des fluides : fondements et applications (MF2A)

Plannings     M1     M2 Fluid Mech.     M2 MSH     M2 AA

Organisation

Dans la 1ère année, le parcours aborde les connaissances de base de la mécanique des fluides et les outils théoriques et numériques pour les étudier. Une série de 5 mini-cours de 6h, dispensés par des industriels (PSA, Air Liquide, ONERA, EDF, Saint-Gobain), introduit les étudiantes et étudiants à la recherche dans le milieu industriel. Le 2nd semestre de M1 donne un aperçu des parcours de 2e année, ainsi qu'un panorama des métiers ouverts à la mécanique des fluides.

La 2e année propose 3 spécialisations :

  • Modélisation et Simulation en Hydrodynamique (MSH) - Cette formation vise à donner aux étudiantes et étudiants les outils théoriques et numériques nécessaires à l’étude et la compréhension des écoulements de fluides incompressibles simples ou complexes. Elle permet une poursuite en thèse ou en milieu professionnel dans un large panel de débouchés : santé, transports, industrie pétrolière, risque environnemental...
  • Aérodynamique et Aéroacoustique (AA) - Cette formation vise à fournir aux étudiantes et étudiants les outils théoriques et numériques liés à l'aérodynamique, à l'aéro-acoustique et aux interactions fluide-structure. Elle permet une poursuite en thèse ou en milieu professionnel, principalement dans les industries aéronautiques, aérospatiales ou des transports terrestres.
  • Fluid Mechanics (FM) - Cette formation est dispensée en anglais. Elle traite de certains problèmes actuels de la mécanique des fluides, en particulier les instabilités, la turbulence et les écoulements multiphasiques, dans des situations académiques ou industrielles.

Les étudiantes et étudiants qui désirent suivre une formation mixte en calcul numérique fluide et solide pourraient être intéressés par le parcours international France-Italie Computational Mechanics.

Détails sur l'organisation du parcours MF2A

Premier semestre (30 ECTS)

 

Intitulé de l'UE

ECTS

Tronc commun
Mécanique & Électronique

Traitement numérique du signal & Calcul Scientifique

6

Tronc commun
Mécanique

Mécanique des milieux continus Fluides et Solides

6

Ondes & Vibrations

6

Spécialité MF2A
UE obligatoires

Hydrodynamique à Petits et Grands nombres de Reynolds (70 Ko)

6

Méthodes numériques : Problèmes en Évolution Linéaire

3

Orientation & Insertion Professionnelle

3

Second semestre (30 ECTS)

 

Intitulé de l'UE

ECTS

Spécialité MF2A
UE obligatoires

Aérodynamique Incompressible & Écoulements Compressibles

6

Ondes et Écoulements en Milieu Naturel

3

Transferts Thermiques en Mécanique des Fluides

3

Méthodes numériques pour la Dynamique des Fluides

3

Bifurcations & Instabiltités Hydrodynamiques

3

Stage

6

Anglais

3

Spécialité MF2A
UE d'option
1 choix parmi ces 2 UE

Mécanique Expérimentale

3

Méthodes Numériques Avancées

3

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, LISN, FAST, PMMH) ou ailleurs en France et à l'étranger.

Candidatures

Rentrée 2024 - Le semestre débutera probablement le lundi 9 septembre avec un stage de 4/5 jours de préparation aux techniques mathématiques et installations informatiques nécessaires au cursus. Réunion de rentrée et choix des UE : date et heure à préciser. Reportez-vous à l'onglet planning pour l'emploi du temps, lieux et horaires précis.

Programme

1ère période (de septembre à novembre)

2e période (de décembre à février)

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

3e 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 auront lieu du 28 mars au 13 juin 2024. 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 (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.

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, ESA) 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 (LISN, Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, École de l'Air de Salon de Provence, TU Delft...). 

Candidatures

Rentrée 2024 - Le semestre débutera probablement le lundi 9 septembre avec un stage de 4/5 jours de préparation aux techniques mathématiques et installations informatiques nécessaires au cursus. Réunion de rentrée et choix des UE : date et horaire à préciser. Reportez-vous à l'onglet planning pour l'emploi du temps, lieux et horaires précis.

Programme

1e période (de septembre à novembre)

  • Aérodynamique fondamentale, 3 ECTS (X. Gloerfelt et I. Ben Hassan Saïdi, 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, lieu : Sorbonne Université, SU code MU5MEF32)

2e période (de décembre à février)

5 UE parmi les 7 suivantes

3e 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 auront lieu du 28 mars au 13 juin 2024. 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.

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.

Important announcement:

Registration for this program  are closed.

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)
  • Current topics in fluid mechanics: Aerodynamics (V. Brion – X) and Optimisation (T. Sayadi – CNAM)    3 ECTS    code SU    MU5MEF41
  • Drops, Bubbles and Co (D. Quéré & C. Baroud -X)    3 ECTS    code SU    MU5MEF17
  • Experimental Methods in Fluid Mechanics (R. Monchaux – ENSTA)    3 ECTS    code SU    MU5MEF26
  • Geophysical and Astrophysical fluid dynamics (F. Petrélis & C. Gissinger – ENS)    3 ECTS    code SU    MU5MEF18
  • Instabilities and control of shear flows (D. Sipp – ONERA)    3 ECTS    code SU    MU5MEF20
  • Internal waves (S. Ortiz – ENSTA)    1,5 ECTS    code IPP    MEC664 IW
  • Introduction to hydrodynamical instabilities (L. Lesshaft – X)    3 ECTS    code SU    MU5MEF19
  • Micro-hydrodynamics (S. Michelin - X)    3 ECTS    code SU    MU5MEF40
  • Multiscale Hydrodynamic Phenomena (P.Y Lagrée – SU)    3 ECTS    code SU    MU5MEF15
  • Nonlinear waves and patterns (S. Fauve – ENS)    3 ECTS    code SU    MU5MEF27
  • Numerical Methods for fluid mechanics (S. Zaleski – SU)    3 ECTS    code SU    MU5MEF16
  • Research in lab (teacher from one of the associated labs)     3 ECTS    code SU    MU5MEF24
  • Turbulence Dynamics (B. Gallet – ONERA)     3 ECTS    code SU    MU5MEF22
  • Vortices in Hydrodynamics (I. Delbende – SU)    3 ECTS    code SU    MU5MEF06

 

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.

Public visé et prérequis

En 1ère année : 

  • Titulaires d'une licence générale en Mécanique, Physique, ou Mathématiques
  • Prérequis : solide formation en Mécanique, Physique ou Mathématiques

En 2e année :

  • Titulaires d'un Master 1 ou équivalent en Mécanique, Physique, ou Mathématiques
  • Titulaires d'un diplôme d'ingénieur avec des connaissances validées en Mécanique, Physique, ou Mathématiques
  • Prérequis : solide formation de niveau M1 en Mécanique, Physique ou Mathématiques.

Le public visé est essentiellement celui des étudiantes et étudiants de licence et de master de mécanique, de physique ou de mathématiques de Sorbonne Université ou d'autres universités, et, pour le M2, des élèves en dernière année d'école d'ingénieur ou titulaires du diplôme dans les thématiques du parcours. Le parcours de M2 en anglais vise, de son coté, un public français et étranger de haut niveau scientifique.

Débouchés

Après l'obtention du Master, l'étudiante ou l'étudiant peut préparer un doctorat dans les laboratoires universitaires ou dans les centres de recherche, publics ou privés. Elle ou il peut aussi s'insérer professionnellement dans des groupes industriels. Les principaux secteurs d'activité sont l’aéronautique, l’aérospatial, les transports terrestres automobiles et ferroviaires, les génies pétrolier, nucléaire, civil et biomédical, le secteur environnemental (pollution, inondation, etc.)

Contacts

Responsable du parcours

Arnaud ANTKOWIAK

Responsable M2 - Fluid Mechanics

Stéphane ZALESKI

Responsable M2 - Modélisation et Simulation en Hydrodynamique

Ivan DELBENDE

Responsable M2 - Aérodynamique et Aéroacoustique

Ivan DELBENDE

Secrétariat pédagogique

Julie DESNOYELLE