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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Stagiaire - Thermohydraulique système - CFD 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

2021-19290  

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.


Le LMES (Laboratoire de Modélisation et de Simulation à l'échelle Système), 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 plus de 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 H/F

Sujet de stage

Amélioration et validation des échanges vapeur-interface dans le code CATHARE3

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Contexte
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. Il a pour objectif premier la réalisation d’études de sûreté pour les réacteurs nucléaires. A 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.). Il se fonde sur un modèle de 2x3 équations (trois équations de conservation de masse, quantité de mouvement et énergie pour chaque phase : gazeuse et liquide) pour modéliser les écoulements à une dimension, et dispose de modules 0D et 3D également. Les échanges de masse, de quantité de mouvement et d’énergie entre phases sont décrits par des relations de fermeture, indispensables dans la mesure où elles permettent de « fermer » les équations de conservation et de rendre le système soluble. Ces relations sont issues, pour la plupart, d’expressions empiriques issues d’expériences.
Les échanges vapeur-interface (nommés communément qve) font partie des relations de fermeture actuellement définies par des corrélations empiriques mais qui ne permettent pas encore de représenter finement tous les différents régimes d’écoulement que l’on peut rencontrer dans les réacteurs nucléaires (écoulements à bulles, à poches, annulaire et annulaire inverse, dispersé à gouttes etc.). Or, dans certaines situations, comme par exemple un accident de perte de réfrigérant primaire (APRP), lorsque le flux thermique critique est franchi, les échanges interfaciaux deviennent particulièrement importants pour le refroidissement des gaines de combustible dans la mesure où les échanges pariétaux sont fortement dégradés (création d’un film vapeur isolant à la surface de la gaine). La température maximale de gaine, critère primordial de sûreté, est donc fortement influencée par les échanges vapeur-interface.
Le CEA a donc pour objectif d’améliorer la précision des échanges interfaciaux pour ces différents régimes et de les mettre en cohérence avec la phénoménologie des échanges en paroi.
Objectifs

Ce stage consiste à proposer des pistes d’amélioration de la modélisation physique des échanges interfaciaux en situation post-assèchement (pour des écoulements annulaire inverse et dispersé à gouttes). Il s’agira dans un premier temps de comprendre, par une étude bibliographique, la logique du traitement des échanges interfaciaux dans CATHARE et dans les autres codes à échelle système.
Le cœur du stage porte sur l’identification (ou la construction) de nouvelles corrélations et leur implémentation dans le code CATHARE, ainsi que l’extension de la carte d’écoulement de CATHARE. La validation pourra être effectuée à partir d’expériences existantes dans la base de validation de CATHARE (WINFRITH, INEL, etc.) ou d’autres expériences identifiées.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Linux, Python, C++. CFD

Profil du candidat

Etudiant/étudiante en école d'ingénieur ou en master 2 : mécanique des fluides ou génie nucléaire. Compétences requises en analyse physique. Qualités rédactionnelles et maîtrise de l'anglais souhaitées.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Saclay

Critères candidat

Langues

  • Français (Courant)
  • Anglais (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Ecole d'ingénieur - Master 2 en mécanique des fluides ou génie nucléaire

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

07/02/2022