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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Simulations HPC d'écoulements diphasiques dans des bains de corium 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

2021-19096  

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.

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulations HPC d'écoulements diphasiques dans des bains de corium H/F

Sujet de stage

Contexte général

La méthode de Boltzmann sur réseaux (Lattice Boltzmann Method – LBM) [1] est une méthode numérique qui permet de simuler des problèmes physiques modélisés par des équations aux dérivées partielles telles que celles impliquées dans la croissance des cristaux, les équations fractionnaires et les écoulements de fluide. La base de la méthode consiste à réaliser une étape de collision suivie d'une étape de déplacement d'une fonction de distribution sur un maillage cartésien régulier. La méthode a été mise en œuvre dans un code de calcul développé au CEA et écrit en C++ : LBM_saclay [2]. Ce dernier est dédié à la simulation d'écoulements diphasiques avec ou sans changement de phase liquide-gaz et exécutable sur différentes architectures matérielles (multi-CPUs et multi-GPUs) [3]. Le sujet de stage vise à enrichir la base de cas tests de LBM_saclay en étudiant une nouvelle application physique impliquant des écoulements diphasiques.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Objectifs du stage

Le sujet du stage consiste à mettre en œuvre dans LBM_saclay des simulations HPC d'instabilités de Rayleigh-Taylor. Ce cas test est simulé dans [4] par un modèle Navier-Stokes/Cahn-Hilliard pour des applications relatives aux accidents graves et au corium. Dans ce stage on simulera ce cas test en 2D puis en 3D en remplaçant l'équation de Cahn-Hilliard par une équation d'Allen-Cahn conservative (pour le suivi de l'interface) couplée à une équation de transport du potentiel chimique. Ces deux équations seront couplées à celles de Navier-Stokes et le travail pourra s'appuyer sur des travaux déjà publiés dans la littérature [5] avec un modèle similaire mais sans transport. La densité, habituellement interpolée avec le champ de phase pourra dépendre de la composition locale. Selon l'état d'avancement du stage, différentes directions de travail pourront être envisagées : 1) extension au cas ternaire ou 2) comparaisons des temps de calcul 3D sur les différents plateformes GPUs et CPUs accessibles au CEA (supercalculateur Jean-Zay de l'IDRIS et IRENE-V100 du CCRT).

Références

[1] https://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-44649-3

[2] Guide du développeur de LBM_saclay. Rapport CEA.

[3] https://dx.doi.org/10.1016/j.cma.2020.113266

[4] https://dx.doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111177

[5] https://dx.doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2018.05.004

Profil du candidat

Le profil requis est celui d’un Mastère 2 ou d’une dernière année d’école
d’ingénieur ayant un goût prononcé pour le calcul scientifique des EDPs, la modélisation physique et la programmation en C++.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Gif-sur-Yvette

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Intermédiaire)