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Modèle d'entrainement de gouttes utilisé dans CATHARE-3 pour les réacteurs innovants sodium H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2020-15026  

Description de l'unité

Au sein du DM2S (Département de Modélisation des Systèmes et Structures), le STMF (Service de Thermohydraulique et de la Mécanique des Fluides) :
- conçoit, développe et qualifie les logiciels de simulation de thermohydraulique et de mécanique des fluides pour les réacteurs et installations nucléaires ;
- conçoit et réalise des programmes expérimentaux en support à la compréhension des phénomènes et à la validation des modèles physiques implantés dans les logiciels ;
- réalise les études et expertises qui lui sont confiées pour des applications nucléaires et quelques-unes hors nucléaire dans le domaine énergétique.

Le LMES (Laboratoire de Modélisation et de Simulation à l'échelle Système), met au point des modélisations physiques et des applications logicielles nécessaires pour la simulation à l'échelle système de la mécanique des fluides, principalement pour les besoins concernant les réacteurs nucléaires. Plus précisément, il porte le code CATHARE depuis presque 40 ans en proposant des modélisations physiques adaptées pour représenter les écoulements en réacteur en situation incidentelles et accidentelles. Applicable aux principales filières (eau, sodium, gaz…), son utilisation en support aux études de sûreté des réacteurs requiert des actions de Vérification, Validation et Quantification des Incertitudes multiples et étendues.

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modèle d'entrainement de gouttes utilisé dans CATHARE-3 pour les réacteurs innovants sodium H/F

Sujet de stage

En situation accidentelle, des bulles de vapeur sont susceptibles d'apparaître au sein de l'écoulement dans les coeurs innovants refroidis au sodium (RNRNa). Le frottement pariétal (frottement entre le fluide et les parois) joue un rôle important sur les pertes de charge dans le coeur du réacteur et ainsi sur la stabilité de l'écoulement dans ces conditions. Le modèle utilisé pour le frottement pariétal dans le code CATHARE-3 dépend du régime d'écoulement et c'est le modèle d'entrainement qui fait la bascule d'un régime d'écoulement à l'autre. L'objectif du stage est d'analyser l'applicabilité du modèle d'entrainement aux écoulements sodium et d'adapter en conséquence ce modèle afin d'améliorer les résultats de simulation obtenus sur des essais d'ébullition du sodium à forte puissance.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Après l’étape de familiarisation avec le code de calcul CATHARE et son modèle 2-fluides 6-équations, le premier objectif sera d’étudier le modèle d’entrainement actuel en géométrie coeur, de comprendre comment il a été établi et de prendre en main à minima une des expériences qui a servi à remettre en question la validité de ce modèle. L’étape suivante est un travail bibliographique visant à chercher de nouveaux modèles d’entrainement ou de nouvelles données expérimentales dans les conditions d’intérêt. Enfin, une amélioration du modèle issue de travaux précédents sur le sujet et/ou du travail bibliographique réalisé sera implémentée dans le code CATHARE en langage C++. Son impact sera étudié sur la base de validation sodium, en particulier sur les tests à fortes puissances (forts titres) sur lesquels le modèle actuel montre des limites. De nouvelles améliorations déduites du travail de validation ou de l’étape bibliographique pourront également être proposées et testées.

Moyens / Méthodes / Logiciels

CATHARE en langage C++, environnement LINUX

Profil du candidat

Bac + 5 – Master 2 ou Diplôme École d'ingénieurs

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Gif sur Yvette

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2021