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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stage modélisation turbomachines


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

2022-22945  

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

Stage modélisation turbomachines

Sujet de stage

Simulation numérique d'une pompe multi-étagée avec le modèle unidimensionnel du code CATHARE

Durée du contrat (en mois)

5 à 6

Description de l'offre

Le code CATHARE est un outil de simulation thermohydraulique diphasique à échelle système. Initialement développé pour l’étude de transitoires accidentels de réacteurs nucléaires, son domaine d’application a été progressivement élargi et il est aujourd’hui utilisé par exemple dans le secteur du transport hydrogène. Ces nouveaux usages conduisent à implémenter de nouveaux modèles physiques et les valider par comparaison à l’expérience. Un modèle unidimensionnel (1D) de pompe rotodynamique y a été développé dans le cadre d’une thèse, permettant de prédire les performances d’une pompe, soit en la modélisation seule soit en l’insérant dans un circuit hydraulique plus complexe. Néanmoins, aujourd’hui, aucune turbomachine multi-étagée (plusieurs étages rotor-stator en série) n’est encore présente dans la base de validation du modèle. L’association de plusieurs rotors en série permet d’obtenir une pression de sortie plus élevée pour un débit donné. Le cas identifié pour étendre la validation du modèle aux pompes multi-étagées est celui de la pompe ESP Schlumberger REDA étudiée notamment par Stel et al. Il s’agira de confronter le modèle 1D existant à ce cas d’étude et, si nécessaire, de proposer des pistes d’amélioration pour les lois physiques utilisées. Ce travail d’extension du domaine de validation pourra par exemple être bénéfique à l’avenir pour les études sur les circuits en hydrogène cryogénique.

 

Après avoir pris connaissance des principes de modélisation du code de calcul CATHARE3 et en particulier du modèle 1D de pompe, le premier objectif sera de créer le jeu de données de la pompe multi-étagée, en y implémentant notamment les informations géométriques nécessaires (sections de passage, rayons, angles …). Un travail de vérification du modèle en conditions idéales (sans perte) sera mené pour chaque étage de la machine. On s’attachera ensuite à calculer les performances de la pompe en fonctionnement normal. Les résultats obtenus seront comparés aux données expérimentales disponibles et notamment aux courbes de performance de la machine. Au vu des résultats, des pistes d’amélioration du modèle 1D de pompe pourront être proposées et faire l’objet de nouveaux développements dans CATHARE.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Code de calcul CATHARE, environnement Linux

Profil du candidat

Etudiant/étudiante en école d'ingénieur (ou en master 2)

Compétences : mécanique des fluides, simulation numérique, environnement Linux. Des connaissances en théorie des turbomachines et en langage C++ et Python seraient appréciées.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Saclay

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2023