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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Modélisation thermohydraulique pour les SMR


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

2021-18887-S0627  

Description de l'unité

Le Service d'Etudes des Systèmes Innovants (SESI) est une unité pluridisciplinaire porteuse de compétences en conception et intégration de systèmes, fonctionnement et sûreté des réacteurs nucléaires, thermohydraulique, énergétique, et traitement des incertitudes. Le SESI comprend une quarantaine d'ingénieurs/chercheurs incluant une vingtaine d'experts de disciplines diverses et accueille et encadre chaque année une vingtaine de collaborateurs, post-doctorants et étudiants en thèse, apprentissage ou stage de fin de MASTER ou d'école d'ingénieur.

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation thermohydraulique pour les SMR

Sujet de stage

Modélisation thermohydraulique système d'échangeurs tertiaires de SMR avec le code CATHARE

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Plusieurs projets de petits réacteurs modulaires (Small Modular Reactor, SMR) sont en cours de développement dans le monde. Ces réacteurs présentent de nombreux avantages, notamment des exigences de sûreté accrues.
En France, c’est le projet NUWARD qui est retenu et le CEA a en charge la qualification des outils de calculs scientifiques. Un des critères est de démontrer avec ces outils que le refroidissement du cœur en situation accidentelle par des systèmes entièrement passifs est assuré. On s’intéresse donc ici à leur modélisation.
Des études sont ainsi menées au CEA de Cadarache pour qualifier le code de calcul thermohydraulique système CATHARE vis-à-vis de ces échangeurs. Une installation expérimentale dédiée permet d’étudier un système modèle en convection naturelle diphasique d’une section d’essai verticale chauffée à travers sa paroi.
Cette installation a été modélisée grâce au code CATHARE et les premières études ont permis de montrer l’apparition d’instabilités de débit en convection naturelle. En effet lorsque le flux de chaleur pariétal augmente, des oscillations de débit peuvent apparaitre sous certaines conditions, jusqu’à entrainer des inversions de débit ou des blocages d’écoulement. Ces phénomènes sont critiques dans un contexte de sûreté, et il convient de les prédire par calcul avec CATHARE.
Les phénomènes physiques menant aux oscillations de débit dans les échangeurs tertiaires ne sont pas pris en compte de manière précise, ce qui conduit à une prédiction erronée du déclenchement des instabilités. En particulier, les phénomènes oscillatoires sont responsables de démouillages périodiques de la paroi, ce qui mène à l’anticipation du flux critique, mais non prévus par calcul.
On propose d’ici d’améliorer la prise en compte de ces effets dans les calculs en incluant les phénomènes expérimentaux, et d’évaluer la pertinence de plusieurs corrélations vis-à-vis des essais menés à Cadarache.

Travail à faire :
1- Prise en main du jeu de données CATHARE ;
2- Etude bibliographique sur la modification du flux critique : identification de corrélations pertinentes ;
3- Développement d’un module CATHARE pour la prise en compte de ces corrélations ;
4- Validation vis-à-vis des essais menés à Cadarache.

Profil du candidat

M2R ou dernière d'école d'ingénieurs, avec spécialisation en mécanique des fluides ou énergétique
CATHARE
Master 2

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur