Informations générales
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 :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2024-33659
Description de l'unité
Le Service de Thermohydraulique et de Mécanique des Fluides (STMF), conçoit, développe et qualifie les logiciels de simulation de thermohydraulique et de mécanique des fluides et appliquées à différentes technologies dans le domaine des énergies bas carbone, essentiellement pour les réacteurs et installations nucléaires.
Les activités du STMF sont :
- La modélisation physique en thermohydraulique
- Le développement des codes et mise en oeuvre de méthodes numériques associées
- La conception et la réalisation des programmes expérimentaux analytiques en support à la compréhension des phénomènes et à l'élaboration et la validation des modèles physiques implantés dans ces logiciels
- La validation des codes sur des expérimentations dédiées et la quantification des incertitudes
- La réalisation des études et expertises associées pour des applications nucléaires et quelques-unes hors nucléaire dans le domaine énergétique.
Description du poste
Domaine
Thermohydraulique et mécanique des fluides
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage Ingénieur(e)-Chercheur modélisation simulation en CFD diphasique H/F
Sujet de stage
Modélisation et simulation de l'ébullition dans un canal annulaire inclinable.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Contexte
La mécanique des fluides numérique, ou CFD pour Computational Fluide Dynamics, est aujourd'hui largement utilisée dans l’industrie. La CFD diphasique, elle, est actuellement un sujet en plein essor autant sur les applications (sûreté nucléaire en cas d’ébullition, refroidissement de supercalculateurs ou de moteur fusée) que sur la R&D pour améliorer la modélisation et les codes de simulation. En effet, contrairement à la CFD monophasique où la compréhension physique est assez mature, de par son côté multi-échelle et multi-physique, la CFD diphasique nécessite un nombre plus conséquent de modèles de fermeture. Ces modèles ont besoin à la fois d’être développés et validés. Cela passe bien souvent par l’utilisation de données expérimentales.
Dans ce cadre, un partenariat entre le CEA et le Jožef Stefan Institute (JSI) en Slovénie a été mis en place et une campagne expérimentale se réalise sur un canal annulaire bouillant utilisant du fréon. Outre la bonne qualité des instrumentations, l’originalité de ce dispositif tient en deux aspects : le contrôle de l’ébullition par la température et non la puissance, ce qui est rare dans la communauté, et la possibilité d’incliner le canal, ce qui permet de comprendre les différentes forces contribuant à la dynamique diphasique en changeant la direction de la gravité.
Objectifs
L’objectif de ce stage est de réaliser une modélisation et une simulation de ce dispositif avec TrioCFD, le code CFD open-source du CEA. Ce travail contribuera à la validation et à l’amélioration de modèles dans le code. Plus précisément, après la mise en donnée du problème (géométrie, maillage, modèles), nous réaliserons une étude paramétrique (en débit, température, orientation…). Ces résultats seront alors comparés avec les données expérimentales du JSI accessibles à date. De ce travail, nous pourrons réaliser une analyse physique pour comprendre l’impact des modèles, justifier des recommandations, voir le cas échéant proposer des améliorations de la modélisation.
Ainsi, le programme de travail s’articulera comme suit :
- Mise en place du jeu de donnée simulant le dispositif expérimental
- Étude paramétrique
- Analyse physique
- Exploitation : recommandation, améliorations de modèles
Moyens / Méthodes / Logiciels
TrioCFD
Profil du candidat
Étudiant(e) en dernière année d’école d’ingénieur ou en Master 2 en mécanique des fluides ou transfert thermique. Une expérience avec l’environnement UNIX serait appréciée.
Localisation du poste
Site
Saclay
Localisation du poste
France, Ile-de-France, Essonne (91)
Ville
Gif-sur-Yvette
Critères candidat
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
Formation recommandée
Mécanique des fluides, Écoulement diphasique, Transfert thermique, C++.
Possibilité de poursuite en thèse
Non
Demandeur
Disponibilité du poste
03/03/2025