Stage : Modélisation d'un système passif de refroidissement de l'enceinte avec CATHARE-3 H/F
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.
Thermohydraulique et mécanique des fluides
Stage
Modélisation d'un système passif de refroidissement de l'enceinte avec CATHARE-3 H/F
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.
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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:
thermohydraulique, Linux, programmation (Python, C++)
Bac + 5 – Master 2 ou Diplôme École d'ingénieurs
25-03-2024
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