Simulation CFD du chauffage inductif du corium des expériences MERELAVA pour les Accidents Graves

Descripción del puesto:

Description du poste

Domaine

Thermohydraulique et mécanique des fluides

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation CFD du chauffage inductif du corium des expériences MERELAVA pour les Accidents Graves

Sujet de stage

Ce travail s'inscrit dans le contexte de l'étude des accidents graves des réacteurs nucléaires avec pour objectif d'étudier les flux de chaleur aux frontières du bain de corium. Pour ce faire, des simulations numériques seront réalisées avec le code TrioCFD afin d'étudier le comportement de ce bain soumis à une convection naturelle turbulente, induite par un chauffage par induction

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Dans les accidents graves de réacteur nucléaire à eau légère, une partie de l'évènement consiste à l'ablation d'un matériaux sacrificiel par le corium (mélange de combustible et éléments structurels du cœur fondus). On appelle cela l'interaction corium-béton (ICB).

Le LEAG (Laboratoire d'études et d'Expérimentation sur les Accidents Graves) étudie un moyen de mitigation de ce type d'accident, par une stratégie de renoyage par le haut grâce à l'installation MERELAVA, et collabore avec le LMAG (Laboratoire de modélisation des Accidents Graves) pour le développement d'outils numériques.

Le chauffage inductif permet de simuler le chauffage volumique résiduel du corium lors d'un accident, avec deux limitations. D'une part, le chauffage inductif n'est pas homogène (effet de peau). D'autre part, la force de Lorentz induite perturbe la convection thermique du bain.

Ces deux effets combinés soulèvent des questions quant à la représentativité de ces essais par rapport à un cas réel soumis à un chauffage volumique résiduel résultant de la désintégration radioactive des produits de fission présents dans le combustible.

Une étude précédente a permis d'obtenir la cartographie des champs électromagnétiques dans le bain. La prochaine étape consiste alors à coupler ces champs avec thermohydraulique du bain.

L'objectif du stage est donc d'étudier par la CFD (Computational Fluid Dynamics), l'effet du chauffage inductif sur la dynamique du bain et son transfert thermique avec le code TrioCFD développé au CEA.

Une partie du travail consistera à:

*Inclure la force de Lorentz issue du champ inductif dont l'expression a été établie dans une précédente étude.
*Identifier et à évaluer les modèles de turbulence disponibles les mieux adaptés à la configuration étudiée.
*Réalisée une sensibilité à des propriétés physiques du bain comme la conductivité thermique qui évolue avec la proportion de béton dans le bain de corium.

Les résultats de ces simulations seront ensuite comparés aux mesures d'essais MERELAVA. Les expérimentateurs ayant accès uniquement à des valeurs moyennes, une étude détaillée de la dynamique du bain et de ses transferts, permettra de soutenir l'interprétation physique des essais.

Au préalable, le stagiaire se formera à l'utilisation du code TrioCFD, au post-traitement des résultats et à l'utilisation de fiche Jupyter intégrant du Python.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Environnement informatique Linux, Code de calcul CEA (TrioCFD), Python

Profil du candidat

Master 2 ou école d'ingénieurs en mécanique des fluides, énergétique, mécanique numérique ou physique, avec une bonne maîtrise de la simulation numérique.

Pourquoi Intégrer le CEA ?
- Donner du sens à votre carrière en travaillant au service des grands enjeux sociétaux de demain.
- Avoir des perspectives de carrière avec plus de 60 familles de métier, des formations...
- Nos avantages : RTT, réseau de ligne de bus sur certains centres (gratuit), restauration collective, CSE…

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes en situation d'handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

Saint Paul Lez Durance

Critères candidat

Langues

Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Mécanique des fluides, énergétique, simulation numérique

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

02/01/2027