Contexte

Dans le cadre d’études de sureté nucléaire, de nombreux phénomènes thermohydrauliques pouvant apparaître dans un réacteur nucléaire en fonctionnement normal ou accidentel doivent être étudiés, en particulier à l’aide d’outils numériques. Le code CATHARE3, développé au sein du Service de Thermohydraulique et de Mécanique des Fluides (STMF), est un code de référence dans la modélisation des systèmes thermohydrauliques diphasiques du nucléaire. Afin de garantir la fiabilité des résultats, la validation de ce code dans diverses configurations nécessite la comparaison à des études expérimentales. Dans ce contexte, le Laboratoire de Modélisation et de Thermohydraulique pour la Défense (LMTD) mène des actions de détermination d’incertitudes en comparant différents essais expérimentaux, visant à étudier certains phénomènes physiques d’intérêts, avec des simulations numériques obtenues par CATHARE3. Ces incertitudes permettent par la suite de définir des marges de sûreté lors de situation accidentelle au sein d’un réacteur nucléaire.

Objectifs

Des travaux menés au sein du laboratoire ont permis de reprendre les études de quantification d’incertitudes sur CATHARE2 et d’obtenir, avec la même méthodologie et les mêmes bases de validations expérimentales, les incertitudes CATHARE3. Cependant, la reprise de ces travaux a montré que l’utilisation de nouvelles méthodes de quantification d’incertitudes ainsi que l’optimisation de la sensibilité des bases de données aux différents phénomènes pourraient améliorer les incertitudes obtenues. Le travail proposé lors de ce stage se focalisera sur ce sujet et consistera à :

·       Réaliser sur CATHARE3 des simulations de thermohydraulique visant à reproduire des essais expérimentaux servant à l’étude de certains phénomènes physiques précis ;

·       Analyser grâce à la plateforme URANIE quels modèles physiques sont prédominants dans l’étude du phénomène d’intérêt et quels essais sont sensibles à ces modèles physiques ;

·       Comparer les différentes méthodologies d’analyse de sensibilité disponibles (indices de Sobol, méthode de Morris etc) ;

·       Appliquer la méthode CIRCE (via la plateforme URANIE) à la nouvelle base d’essais définies pour estimer les incertitudes des modèles et comparer avec les résultats obtenus jusqu’à présent ;

Selon l'avancement, cette démarche pourra être étendue à plusieurs phénomènes physiques différents.

Le/la candidat/e doit avoir un goût prononcé pour les méthodes statistiques et la propagation d’incertitudes. De plus, un certain sens physique en mécanique des fluides et en thermohydraulique diphasique sera d’une grande utilité. La connaissance du système d’exploitation Linux sera un plus. Aucune connaissance préalable des outils CEA (CATHARE3, URANIE etc) n’est requise.