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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stagiaire thermohydraulique système - CFD


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

2022-23104  

Description de l'unité

Au sein du DM2S, le Service de Thermohydraulique et de la Mécanique des Fluides (STMF, 120 personnes) :- 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. Le LMES, est le laboratoire qui met au point des modélisations physiques et des applications logicielles nécessaires pour la simulation à l'échelle système de la mécanique des fluides, principalement pour les besoins concernant les réacteurs nucléaires. Plus précisément, il porte le code CATHARE depuis presque 40 ans en proposant des modélisations physiques adaptées pour représenter les écoulements en réacteur en situation incidentelles et accidentelles. Applicable aux principales filières (eau, sodium, gaz…), son utilisation en support aux études de sûreté des réacteurs requiert des actions de Vérification, Validation et Quantification des Incertitudes multiples et étendues.

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stagiaire thermohydraulique système - CFD

Sujet de stage

Etude des phénomènes thermohydrauliques intervenant au cours d'excursions de puissance dans un réacteur

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Le code CATHARE (Code avancé de thermohydraulique pour les accidents dans les réacteurs à eau), est un code de thermohydraulique système développé par le CEA depuis 1979. À l’origine conçu pour les réacteurs à eau pressurisée, il permet aujourd’hui de réaliser des études physiques sur un grand nombre de réacteurs et de fluides (réacteurs rapides refroidis au sodium, au plomb, réacteurs à haute température, réacteurs de recherche etc.). 

Parmi les accidents potentiels étudiés, les transitoires d’insertion de réactivité neutronique, généralement appelés RIA (Reactivity-Initiated Accidents), consistent en une augmentation exponentielle de puissance du cœur du réacteur. Celle-ci dépend de plusieurs paramètres, notamment de la réactivité insérée ainsi que le type de cœur considéré, et peut se traduire par une multiplication de la puissance par un facteur 200 000 en quelques millisecondes comme dans le réacteur expérimental CABRI. Pour des réacteurs de recherche notamment, parfois hautement enrichis et avec combustible métallique, l’accident peut mener à la vaporisation rapide du réfrigérant et à la destruction du cœur. Ces accidents ont été étudiés dans des installations expérimentales comme le réacteur SPERT (Etats-Unis, années 1950) qui fournit de précieuses informations sur l’évolution de la température de gaine dans le cœur au cours d’un tel accident. Afin d’avoir une idée de la rapidité et de l’intensité de ce type d’accidents, une vidéo de l’essai du réacteur SPERT-I (test volontairement destructif) est disponible en ligne : https://www.youtube.com/watch?v=0FIhafVX_6I .

Ce stage consiste à étudier les différents phénomènes physiques intervenant au cours de ces transitoires et influençant les échanges thermiques et la production de vapeur.
Les résultats expérimentaux du réacteur SPERT-IV forment une base de données très complète et l’objectif est de modéliser ce réacteur avec une version spécifique de CATHARE (PALANTIR) qui contient des modèles plus adaptés à ces transitoires que les modèles standard de CATHARE. La modélisation ainsi qu’une phase de bibliographie permettront de bien comprendre la phénoménologie ainsi que d’identifier les phénomènes influents sur différents essais par des analyses de sensibilité.
Les principales pistes d’amélioration du code portant notamment sur l’échange paroi-fluide en ébullition nucléée, il s’agira d’étudier l’effet sur la température de paroi et sur la production de vapeur de divers modèles d’échange en ébullition nucléée : corrélation de Thom, corrélation de Jens-Lottes modifiée pour les transitoires rapides et modèle mécaniste de Kurul-Podowski.
Ces expériences présentant un fort couplage neutronique et thermohydraulique, l’étudiant pourra, si le temps le permet, réaliser des calculs multiphysiques qui permettront de comparer la trace de puissance à l’expérience.

Moyens / Méthodes / Logiciels

CATHARE, Linux, C++/Python, CFD

Profil du candidat

Etudiant/étudiante en école d'ingénieur ou en master 2 : mécanique des fluides ou génie nucléaire, avec souhait éventuel de poursuite en thèse.

Connaissances en neutronique appréciées mais non indispensables.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Gif-Sur-Yvette

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Mécanique des fluides, thermohydraulique

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

06/02/2023