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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stabilité d'écoulements d'ablation en fusion par confinement inertiel : recherche de perturbations optim


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2020-14674-S0016  

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stabilité d'écoulements d'ablation en fusion par confinement inertiel : recherche de perturbations optim

Sujet de stage

La maîtrise des instabilités hydrodynamiques des écoulements d'ablation est indispensable à la réussite de la fusion par confinement inertiel. L'analyse de stabilité non-modale de ces écoulements, seule à même de fournir des résultats fiables, conduit à la résolution de problèmes d'optimisation sous contrainte. La convergence du processus d'optimisation s'avère en pratique sensible au choix de la méthode d'optimisation choisie. Pour ce stage de master, on souhaite tester une méthode de gradient conjugué couplée à une méthode de « vrai gradient » pour un code de stabilité hydrodynamique dédié à l'étude d'écoulements auto-semblables d'ablation.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

La fusion par confinement inertiel (FCI) vise à produire de l'énergie à partir de réactions nucléaires de fusion d'éléments légers. Une voie possible pour obtenir les hautes densités et températures nécessaires au déclenchement de ces réactions, consiste à imploser un micro-ballon, rempli d'un mélange fusible, au moyen d'un rayonnement intense. Ce rayonnement provoque une vaporisation violente (ablation) de l'enveloppe du micro-ballon conduisant à l'implosion de celui-ci. La maîtrise des instabilités hydrodynamiques d'ablation est un élément critique pour parvenir au déclenchement des réactions de fusion et pour la réussite de la FCI. La durée limitée de l'implosion du micro-ballon met en exergue la nécessité d'identifier les instabilités susceptibles de dominer l'écoulement aux temps courts. Une telle identification peut être menée de manière systématique grâce aux méthodes de l'analyse de stabilité non-modale. Pour ce stage de master, on se focalise sur la recherche de perturbations optimales, ou « plus dangereuses », pour des écoulements instationnaires auto-semblables d'ablation relatifs à la FCI. Du fait du caractère instationnaire de l'écoulement étudié, la recherche de perturbations optimales est effectuée à l'aide d'une méthode de type direct-adjoint conduisant à la résolution d'un problème d'optimisation sous contrainte. La convergence du processus d'optimisation s'avère en pratique sensible au choix de la méthode d'optimisation choisie. Au cours de ce stage on souhaite tester une méthode de gradient conjugué couplée à une méthode de « vrai gradient ». Il s'agira de mettre en œuvre cette méthode dans un code numérique (pseudo-spectral multi-domaine) de stabilité hydrodynamique existant, écrit en FORTRAN 90, dédié à l'étude d'écoulements auto-semblables d'ablation. L'apport de cette méthode en terme de robustesse et d'efficacité sera évaluée par rapport aux méthodes déjà implantées (puissance itérée, méthode de « vrai gradient ») pour différentes configurations de perturbations.

Profil du candidat

Master 2

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France