M2 Turbulences, Méthodes et Applications

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Vers une maitrise de la turbulence dans tous ses champs d'application
Transferts d’énergie cinétique turbulente dans un jet circulaire. Transfert direct vers les échelles dissipations (en blanc) et transfert inverse (backscatter) vers les échelles intégrales (en noir).

Objectifs

La turbulence reste un problème non résolu du XXIe siècle alors que ses manifestations et applications sont omniprésentes. Le site grenoblois regroupe de nombreux spécialistes de la turbulence expérimentale, numérique et théorique, dans des domaines très variés (ingénierie, géophysique, mathématique, physique) au sein de laboratoires de recherche (voir plus bas) et dans les structures d'enseignement de l’Université Grenoble Alpes (UGA) et de Grenoble INP, institut d'ingénierie et de management, UGA  au sein de nombreux masters.

L'approche pédagogique de cette formation se veut innovante en recentrant d’abord l’enseignement sur la discipline scientifique, en l’occurrence la turbulence. A cheval sur 3 mentions (mention Physique, mention Mathématiques et applications, mention Mécanique) le parcours TMA s'intéresse à toutes les voies d’analyse de la turbulence avec une vision interdisciplinaire unique : mécanique des fluides, mathématiques, géophysique interne et externe, physique, astrophysique, chimie.

En choisissant le M2 TMA vous deviendrez un·e expert·e de la turbulence en mécanique des fluides avant de vous orienter vers une application dans un domaine spécifique. La spécialisation se fera en fin de formation par le biais de modules applicatifs au choix et par un stage de M2 de 5 mois en laboratoire de recherche ou centre de recherche R&D. En choisissant cette formation vous aurez ainsi acquis une maitrise exhaustive de l’ensemble des méthodes et outils numériques, expérimentaux et théoriques dans un large domaine d’applications de la turbulence, des écoulements industriels à l’astrophysique, en passant par les géosciences (atmosphère, océans, rivières), l’environnement (météorologie, qualité de l’air), l’aéronautique, l’énergie et le transport. Une fois diplômé·e vous serez apte à continuer des études de doctorat dans les laboratoires grenoblois spécialisés dans des thématiques pour lesquelles la turbulence joue un rôle majeur ou dans des centres d’étude publics grenoblois (CEA/DSBT, Institut NEEL, Météo-France/CEN, IRSTEA, ESRF) ou nationaux (ONERA, Météo-France/CNRM, EDF, IFP, CEA). Vous pourrez également vous tourner vers des postes d’ingénieur de recherche dans les grands groupes privés développant des activités R&D reconnues (PSA, Renault, Air liquide, GE, SAFRAN SAE & SHE).

Programme

Le tronc commun du M2 est constitué de plusieurs cours ou UE (Unité d'Enseignement) dédiés à l’étude des processus turbulents dans des situations de couplage complexes (compressibilité, rotation, stratification, multiphasique, transition à la turbulence, interfaces, contrôle des écoulements, ...) par des approches théoriques, numériques et/ou expérimentales (15 ECTS au total). Les cours applicatifs seront mutualisés avec d’autres formations (M2 MSIAM, M2 STPE, M2 Astrophysique, 3A ENSE3 filière HOE, M2 GDP, ...).

Enfin, l’un des objectifs est de rendre ce parcours ouvert aux étudiants provenant d’autres universités européennes et extra-européennes déjà reconnues dans le domaine de la turbulence et de ses applications. A cette fin, le master M2 TMA sera bilingue français/anglais avec 60% de cours en français et 40% en anglais (selon les UEs). Les supports de cours se feront également dans l’une des 2 langues selon les UEs.
Les prérequis en langue sont un niveau B2 en expression orale et écrite pour l'anglais ou le français ; réciproquement un niveau B1 en compréhension orale et écrite est requis pour le français et l'anglais. Une UE est dédiée au bilinguisme à travers l’étude de documents écrits (articles, livres) et oraux (conférences, séminaires) portant sur la turbulence. On s’attachera ici à favoriser les croisements de langue (expression vs compréhension) afin de favoriser un haut niveau d’échange de contenu scientifique.

Enseignement dispensé

Le détail de chaque cours est accessible depuis le catalogue des formations de l'UGA. Vous y trouverez également le tableau des modalités de contrôle des connaissances et compétences pour l’année en cours. La première version de l’emploi du temps pour l’année en cours est accessible en ligne. Notez bien que cet emploi du temps est amené à évoluer en cours d’année, du fait des déplacements des chercheurs. L’ensemble des cours auront lieu sur le campus de Saint-Martin-d'Hères.
Il n'est pas possible de suivre en parallèle les enseignements supplémentaires proposés par le Magistère de Physique.

Les cours et travaux dirigés auront lieu dans les bâtiments de l’UFR PHITEM, UGA à l’exception des UEs spécialisées. Les travaux dirigés numériques se feront dans les salles informatiques dédiées de l’UFR de l’IM2AG, UGA. Les travaux pratiques expérimentaux se feront au Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels (LEGI) sur les plateformes de recherche dédiées.
Davantage d'informations sont accessibles sur le site spécifique à TMA.

L’équipe pédagogique est composée d’une vingtaine d’enseignants-chercheurs et chercheurs issus des 3 mentions Mécanique, Physique, Mathématiques et Applications de la faculté des sciences de l’UGA et des 3 écoles d’ingénieur de Grenoble INP (ENSE3, PHELMA, ENSIMAG). Leur activité de recherche s’effectue dans un des laboratoires de recherche de Grenoble, rattaché à l’une des sections du CNRS (2, 5, 10, 17, 19, 41), où la turbulence est étudiée en interaction avec d’autres processus et méthodes d’analyse.

Organisation du M2

  • De septembre à février : cours théoriques et pratiques (pour un volume total d’environ 220 heures et 30 ects)
  • De février à juin-juillet : stage de recherche en laboratoire de 5 mois minimum.

Le stage M2 est un stage d’initiation à la recherche. Il s’agit de mener à bien une étude expérimentale, numérique ou théorique sur un sujet où la turbulence est un des processus principaux. Le stage se termine par la rédaction d’un mémoire d’une trentaine de pages évalué par un rapporteur et le travail est présenté oralement pendant une vingtaine de minutes devant un jury. Le mémoire et la présentation orale sont évalués par une note qui constitue l’examen terminal de l’UE stage de 30 ECTS. Les laboratoires d’accueil peuvent être les laboratoires de recherche où la turbulence est étudiée, sur le site grenoblois (LEGI, IGE, ISTERRE, LJK, LPMMC, Liphy, SIMAP, IPAG...) ou ailleurs en France, des centres de recherche publics (CEA, Institut NEEL, Météo-France, IRSTEA, ESRF, ONERA, EDF, IFP, …) ou encore des entreprises ayant une activité de R&D (PSA, Renault, Air liquide, GE, SAFRAN, …). Le stage peut également avoir lieu à l’étranger.

Sur le site spécifique à TMA vous trouverez des offres de stages de M1 et de M2, ainsi que des propositions de thèses.

Chiffres clés

Ce parcours a ouvert seulement en 2022, il est donc trop tôt pour produire des statistiques. Une promotion du M2 TMA serait idéalement constituée d'environ 12 étudiantes et étudiants, 4 issus de la physique, 4 des mathématiques appliquées et 4 de la mécanique. Environ 40% des effectifs proviennent d’une formation extérieure à Grenoble.
Les débouchés proposés sont

  1. une poursuite en thèse dans l'une des écoles doctorales de l'UGA (STPE, IMEP, Physique) au sein de l'un des nombreux laboratoires et centres publics de recherche possibles (voir plus bas), ou bien sûr ailleurs en France (dans des organismes tels que l'ONERA, Météo-France/CNRM, EDF, IFP, CEA, ou encore à l’étranger.
  2. une thèse ou un poste d’ingénieur de recherche dans les grands groupes privés développant des activités R&D reconnues (PSA, Renault, Air liquide, GE, SAFRAN SAE & SHE).          

Admission

  1. High Performance Computing
  2. Techniques expérimentales en turbulence
  • Les étudiants ayant suivi le parcours de M1 RF peuvent être acceptés dans le M2 TMA, en fonction d’une part de leurs résultats académiques mais également en fonction de leurs aspirations.
  • Les candidatures d’étudiants provenant d’autres universités ou mentions sont considérées avec bienveillance, avec un regard particulier sur les enseignements suivis en mécanique des fluides et les résultats obtenus en M1. 
La réussite au M2 ne peut s’envisager que si les connaissances en physique générale du M1 ont été solidement acquises. Si les résultats obtenus en M1 semblent trop justes, un entretien avec le responsable du M2 est fortement conseillé (avant dépôt du dossier de candidature). D’autres parcours de la mention (ou en dehors de celle-ci) pourraient en effet s’avérer plus adaptés tout en correspondant à vos aspirations.  

En fonction de vos études initiales (physique, mathématiques ou mécanique), vous devez ne déposer qu'un seul dossier de candidature pour TMA dans la mention correspondante.  
Pour la mention physique, les informations (dates limites et dossiers selon votre situation) pour les candidatures se trouvent sur le site de l'UFR PHITEM, UGA.

Liens utiles autour de la dynamique des fluides

Responsable pédagogique du M2 TMA

responsable M2 Turbulences, Méthodes et Applications
Publié le  10 juin 2022
Mis à jour le 29 février 2024