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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stage - Similitude d'échelle de boucles en circulation naturelle H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
  

Référence

2023-28942  

Description de l'unité

L'Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE) est un des trois instituts de la Direction des énergies du CEA. Il conduit des études sur les systèmes de production énergétique décarbonée utilisant l'énergie produite par les réacteurs nucléaires : Réacteurs à eau du parc électrogène actuel, Réacteurs du futur de tous types, à spectre thermique ou rapide.

Au sein du Département d'Etudes des Réacteurs (DER) de l'IRESNE, le Service d'Etudes des Systèmes Innovants (SESI) est une unité pluridisciplinaire porteuse de compétences en thermohydraulique, énergétique, mécanique, fiabilité technique et humaine et méthodes statistiques. Sur la base de ces compétences, le SESI propose des conceptions préliminaires de systèmes nucléaires et produit des évaluations sur tout ou partie des systèmes nucléaires en termes de performances techniques, de sûreté en incluant la maitrise des accidents graves, et d'économie

Au sein du SESI, le Laboratoire d'Etudes et Modélisations des Systèmes (LEMS) a pour mission de réaliser les études détaillées d'un système nucléaire, permettant notamment de consolider les études de préconception et d'optimisation des systèmes développés dans l'autre laboratoire du SESI. La réalisation de ces études nécessite la mise en œuvre et la qualification de schémas de calcul adaptés avec prise en compte des incertitudes pour les applications visées.

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage - Similitude d'échelle de boucles en circulation naturelle H/F

Sujet de stage

Les systèmes passifs pour la sûreté nucléaire sont des boucles d'échange thermique innovantes servant à évacuer la puissance résiduelle sans électricité ni intervention humaine, évitant ainsi toute possibilité d'entrée en accident grave.

Durée du contrat (en mois)

5/6 mois

Description de l'offre

Au CEA, des boucles hydrauliques représentatives de tels systèmes sont à l’étude. Elles se composent d’une section d’essai chauffée par les parois, d’une source froide et de tuyauteries reliant ces deux composants. La différence de hauteur entre la partie chauffée et la source froide induit alors une circulation par différence de densité. Ces boucles peuvent fonctionner en monophasique (sans changement de phase) ou diphasique (avec ébullition).

La prédiction des débits, températures, pertes de charge est primordiale afin de garantir le fonctionnement sûr de ces échangeurs. Ces grandeurs dépendent de plusieurs dizaines de paramètres dont il est difficile de déterminer a priori lesquels seront les plus influents. Des méthodes analytiques, basées sur l’analyse dimensionnelle, ont été développées depuis les années 1970. Leur inconvénient principal est qu’elles permettent très rarement de discriminer, à elles seules, les paramètres selon leur degré d’influence sur les grandeurs de sortie.

De très récentes avancées, en lien avec l’apprentissage automatique (machine learning) ouvrent la voie à de nouvelles possibilités. Au cours de ce stage, on souhaite adapter des méthodes existantes de machine learning à l’étude des boucles de circulation naturelle.

Dans un premier temps, on s’appuiera sur le code CATHARE, outil de calcul de référence pour la thermohydraulique nucléaire. Ce code a déjà montré de bonnes capacités pour la simulation des boucles en circulation naturelle.

Dans un deuxième temps, après inventaire des méthodes disponibles, on appliquera un algorithme d’apprentissage aux données générées par CATHARE. Cette approche permettra d’obtenir un modèle réduit et de dégager les (groupes de) paramètres les plus influents sur les grandeurs de sortie.

En dernier lieu, l’interprétation physique des résultats permettra d’améliorer la compréhension des phénomènes physiques en jeu dans ces boucles (adimensionnalisation, features, étude de sensibilité…).

Ce stage donnera suite à une thèse sur le même sujet, dont le démarrage est prévu pour octobre 2024.

Résumé du travail à faire :

•Bibliographie : inventaire des méthodes d’apprentissage, choix d’une méthode à appliquer ;
•Calculs: prise en main des outils, lancement de séries de simulations CATHARE ;
•Application de l’algorithme de machine learning aux données générées ;
•Présentations en cours de stage aux parties prenantes.
 

Moyens / Méthodes / Logiciels

Recherche bibliographique, calcul numérique (CATHARE), méthodes analytiques

Profil du candidat

Etudiant(e) en Master M2  mathématiques appliquées avec une appétence pour la physique et la mécanique des fluides.

 

Le CEA est un acteur engagé dans l’accueil, l’insertion et le maintien dans l’emploi des personnes en situation de handicap. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez également joindre tous documents justifiants de votre situation de handicap (RQTH, carte mobilité inclusion, pension d’invalidité, etc).

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

Saint-Paul-lez-Durance

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

M2 Mathématiques appliquées, mécanique des fluides,

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

01/01/2024