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

CEA; Saint-Paul-lès-Durance; On-site; EUR 11,000 - 17,000; Full time

Benefits offered by this job

RTT

Transports publics (bus)

Restauration collective

Job summary

Le CEA recrute un stagiaire Master 2 en mécanique des fluides pour travailler sur une Simulation CFD du chauffage inductif du corium des expériences MERELAVA pour les Accidents Graves. Le travail se déroulera dans un cadre Linux, avec usage du code TrioCFD et du post-traitement en Python.

Objectif: étudier l’effet du chauffage inductif sur la dynamique du bain et les transferts thermiques, en couplant les champs électromagnétiques et la thermohydraulique, et en évaluant les modèles de turbulence.

Qualifications

• Master 2 ou école d'ingénieurs en mécanique des fluides, énergétique, mécanique numérique ou physique.
• Bonne maîtrise de la simulation numérique et du code TrioCFD.
• Connaissances en transfert de chaleur et phénomènes de convection.

Responsibilities

• Réaliser des simulations CFD du chauffage inductif sur les expériences MERELAVA.
• Identifier et évaluer les modèles de turbulence adaptés à la configuration étudiée.
• Former le stagiaire à TrioCFD et au post-traitement avec Python.

Skills

Simulation numérique

Connaissance thermohydraulique

Couplage CFD/EM

Education

Master 2 / École d'ingénieurs en mécanique des fluides ou physique

Tools

TrioCFD

Python

Linux

Job description

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

Description du poste

Thermohydraulique et mécanique des fluides

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

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.

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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

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

Ville

Saint Paul Lez Durance

Critères candidat

Français (Courant)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Mécanique des fluides, énergétique, simulation numérique

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 :

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• La coopération
• La curiosité

Référence

2026-42240

Description de l'unité

Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.