Modélisation d'un système passif de refroidissement de l'enceinte avec CATHARE-3 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

2020-15024  

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 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

Modélisation d'un système passif de refroidissement de l'enceinte avec CATHARE-3 H/F

Sujet de stage

Des systèmes passifs sont envisagés pour des nombreux concepts de réacteurs innovants en raison de leur réduction des coûts associés à la maintenance des parties actives et de leur fiabilité. Ces systèmes reposent sur des phénomènes naturels et se composent généralement d'échangeurs de chaleur à condensation et évaporation. Parmi la liste des différents systèmes passifs, le Passive Containment Cooling System (PCCS) - également connu sous le nom de Containment Wall Condenser (CWC) - visant à fournir une limitation de la pression et un refroidissement de l'enceinte de confinement, est l'un des candidats à inclure dans la prochaine génération des réacteurs innovants.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Deux configurations PCCS sont à l'étude : boucle ouverte ou fermée. Les deux sont constitués d'un réservoir d'eau à l'extérieur de l'enceinte de confinement comme dissipateur thermique et d'un échangeur de chaleur situé dans l'enceinte (voir le schéma ci-dessous). La principale différence est que dans la boucle ouverte, l'eau est prélevée en bas du réservoir d'eau, puis passe à travers de l'échangeur de chaleur et finalement dirigée vers le réservoir d'eau, tandis que dans la boucle fermée, il y a un échangeur de chaleur supplémentaire en contact avec le réservoir d'eau.

 

CATHARE est un code système thermohydraulique permettant de décrire les principaux phénomènes rencontrés dans un réacteur nucléaire lors d'une grande variété de séquences accidentelles. Cependant, ses capacités concernant la description des systèmes passifs n'ont pas été suffisamment évaluées, principalement en raison du manque des données expérimentales. Dans ce contexte, l'installation PASI à Lappeenranta University of Technology (LUT, Finlande) sera adaptée dans le cadre du projet EU PASTELS afin d'acquérir des connaissances sur la configuration en boucle ouverte du PCCS, ce qui permettra à son tour de qualifier les capacités de CATHARE à modéliser ces systèmes.

 

 

L'objectif de ce stage est de vérifier les capacités de CATHARE-3 à modéliser les phénomènes pilotant le comportement de l'installation PASI avant la génération des données expérimentales fin 2021. Cela implique les étapes suivantes:

  • Familiarisation avec les principaux concepts du PCCS, le code CATHARE-3 et l'installation PASI.
  • Augmenter la complexité de la modélisation géométrique CATHARE-3 de l'installation PASI.
  • Évaluer l'effet des conditions initiales, telles que la fraction de gaz non condensables et la pression dans l'enceinte de confinement ainsi que la température du réservoir d'eau.
  • Évaluer l'effet de différents modèles physiques sur les résultats.

Moyens / Méthodes / Logiciels

thermohydraulique, Linux, programmation (Python, C++)

Profil du candidat

Bac + 5 – Master 2 ou Diplôme École d'ingénieurs

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

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

Ville

Gif sur Yvette

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Demandeur

Disponibilité du poste

01/03/2021