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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Modélisation thermohydraulique d'un scénario accidentel : incertitudes et étude de sensibilité (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

2022-24802  

Description de l'unité

Au sein du DM2S, le Département de Modélisation des Systèmes et des Structures, le Service de Thermohydraulique et de la Mécanique des Fluides (STMF-125 personnes) conçoit, développe et qualifie les logiciels de simulation de la thermohydraulique et de la mécanique des fluides pour les réacteurs et installations nucléaires aux différentes échelles ; 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.

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation thermohydraulique d'un scénario accidentel : incertitudes et étude de sensibilité (H/F)

Sujet de stage

Quantification d'incertitudes et étude de sensibilité par approches statistiques appliquées à la modélisation thermohydraulique d'un transitoire accidentel.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Les réacteurs expérimentaux de type piscine sont utilisés pour des tests de matériaux sous irradiation ou encore pour la production de radio-isotopes pour l‘industrie et la médecine. En cas d’insertion accidentelle de réactivité (RIA) dans le cœur d‘un tel réacteur, la puissance peut augmenter de manière exponentielle, avec un temps caractéristique de l‘ordre de la dizaine de millisecondes. Le réacteur va alors passer séquentiellement par différents régimes de transferts thermiques : transfert thermique monophasique, déclenchement de l’ébullition puis ébullition nucléée. Si l’excursion de puissance n’est pas suffisamment modérée par les contre-réactions neutroniques, la crise d‘ébullition peut être déclenchée menant à la transition vers le régime d’ébullition en film. Caractérisé par une forte dégradation des transferts thermiques et d’une partie des contre-réactions neutroniques, ce régime est à même d‘engendrer une fonte du combustible et par la suite une réaction chimique explosive.

 


L’étude de ce scénario accidentel est réalisée avec le code CATHARE, le code de référence pour la modélisation et la simulation numérique de systèmes nucléaires. Les modèles physiques classiques de CATHARE sont alors adaptés pour prendre en compte la nature transitoire de l’accident et les conditions thermodynamiques spécifiques des réacteurs piscine. Il est alors important de déterminer les incertitudes et la sensibilité à chacun des modèles pour les études de sûreté. Le but de ce stage est d’élargir l’approche déjà existante pour ces transitoires en utilisant de nouvelles méthodes mathématiques et logiciels.

 


Le but de ce stage est ainsi de réaliser, en utilisant des approches issues du champ des probabilités et statistiques, une étude de sensibilité et de quantification des incertitudes de ce scénario accidentel. La modélisation thermohydraulique sera réalisée avec CATHARE et l’étude statistique avec la plateforme open-source URANIE développée par le CEA DES pour les études de quantification des incertitudes et d’apprentissage statistique en simulation numérique. Pour cela, le programme de travail s’articulera comme suit :

- Comprendre la physique du scénario accidentel et la modélisation associée dans CATHARE.

- Proposer un plan d’expériences numériques pertinent pour l’étude d’incertitudes et de sensibilité. La construction de ce plan pourra s’appuyer sur la connaissance des incertitudes des modèles CATHARE d’intérêt sous la forme de lois de probabilité.

- Préparer les jeux de données URANIE-CATHARE associés et réaliser les simulations.

- Analyser et présenter les résultats relatifs à :
1. l’influence respective des différents modèles sur les quantités d’intérêt du transitoire simulé par CATHARE
2. l’incertitude de prédiction sur ces quantités d’intérêt induite par la propagation des incertitudes de modèle à travers la simulation.

Moyens / Méthodes / Logiciels

CATHARE et URANIE

Profil du candidat

Étudiant(e) en école d'ingénieur généraliste ou Master 2, vous avez un goût prononcé pour la modélisation des systèmes thermohydrauliques complexes, des transferts thermiques et des connaissances en probabilités/statistiques.

 

Compétences souhaitées : Mécanique des fluides, transferts thermiques, statistique, probabilité, programmation sous Python, sens physique. Une expérience avec l’environnement UNIX et une connaissance de l’ingénierie nucléaire seraient appréciées.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France

Ville

Gif-sur-Yvette

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2023