Post- doctorat :Couplage thermohydraulique / thermomécanique pour la sureté des réacteurs nucléaires H/F
Stage Saint-Paul-lès-Durance (Bouches-du-Rhône) Conception / Génie civil / Génie industriel
Description de l'offre
Détail de l'offre
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
2024-33201Description de l'unité
L'Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE) est un des trois instituts de la Direction des énergies du CEA. L'IRESNE conduit des études sur les systèmes de production énergétique décarbonée utilisant ou valorisant l'énergie produite par les technologies nucléaires : Réacteurs à eau du parc électrogène actuel, réacteurs du futur de tous types, à spectres thermique ou rapide.
Il intervient également en soutien aux réacteurs de propulsion nucléaire et expérimentaux.
Le Département de Technologie Nucléaire (DTN) est organisé en deux services : Le Service Mesures et modélisation des Transferts et des Accidents graves (SMTA) et le Service de Technologie des Composants et des Procédés.
Au sein du SMTA, les activités du Laboratoire de Modélisation des Accidents Graves (LMAG) portent sur la modélisation et la simulation numérique des phénomènes physiques mis en jeu lors d'un accident grave d'un réacteur nucléaire. Ses travaux portent sur les réacteurs industriels en service (à eau), civils ou de défense mais aussi sur les réacteurs de 3ème ou 4ème génération à spectre rapide et à caloporteur sodium.
Description du poste
Domaine
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Contrat
Post-doctorat
Intitulé de l'offre
Post- doctorat :Couplage thermohydraulique / thermomécanique pour la sureté des réacteurs nucléaires H/F
Sujet de stage
Ce post-doctorat s'inscrit dans le cadre du projet IMMOC financé par l'ANR (partenaires : CNRS AMU, CEREGE, Laboratoire Navier, PROMES, CEA), vise à modéliser l'ablation du béton par le corium lors d'un accident nucléaire grave. L'objectif est de coupler deux outils de simulation : CIMAC, qui traite la thermohydraulique du bain de corium via les équations de Navier-Stokes pour un fluide triphasique (oxyde, métal, gaz), et CAST3M, qui simule la thermomécanique, incluant la fracturation et l'ablation du béton. Le travail consistera à intégrer les flux thermiques de CIMAC dans CAST3M, qui calculera les volumes de béton ablaté et les modifications géométriques, réinjectées ensuite dans CIMAC pour ajuster les propriétés du mélange.
Des expériences de chauffage de différents types de béton permettront de valider les modèles développés. Le but est de créer un modèle d'ablation précis qui pourra être amélioré et validé en collaboration avec des partenaires du CNRS et d'autres instituts.
Durée du contrat (en mois)
24
Description de l'offre
En intégrant nos équipes, vous mettrez vos compétences et votre enthousiasme au service de projets sociétaux majeurs.
Le post-doctorat se focalise sur lamodélisation de l'ablation du béton par le corium lors d'un accident grave dans un réacteur nucléaire.L'objectif principal est découpler deux outils de simulation pour mieux comprendre et prédire ce phénomène :
- CIMAC, dédié à lathermohydraulique du bain de corium,résout les équations de Navier-Stokes triphasiques, ce qui permet de prendre en comptes les phases oxyde, métallique et gazeuse.
- CAST3M se concentre sur lathermomécaniqueet sera utilisé pour calculer la dégradation du béton.
Le travail consiste àdévelopper un couplage entre ces deux outils de simulation. Plus précisément, les flux thermiques calculés par CIMAC, qui représentent les échanges de chaleur entre le corium et le béton, seront intégrés dans CAST3M. Ce dernier fournira en retour les volumes de béton ablaté ainsi que les modifications géométriques induites par cette ablation. Ces modifications seront ensuite réintroduites dans CIMAC afin d'ajuster les propriétés du mélange corium/béton.Ce processus de rétroaction permettra d'obtenir une modélisation plus précise et dynamique de l'évolution de l'accident.
Dans un premier temps, le couplage des deux logiciels sera explicite. Dans un second temps, il pourra être envisagé un couplage implicite. Pour ce faire, unalgorithme itératif de type Schwarzsera développé. Selon les velléités du candidat, des preuves de convergences (au moins partielles) pourront être étudiées.
Ce projet de post-doctorat vise ainsi àapporter une meilleure compréhension des phénomènes thermomécaniques en jeu lors d'un accident grave dans un réacteur nucléaire, en combinant deux approches complémentaires.En effectuant ce travail de recherche, vous participerez à des travaux permettant de mieux anticiper l'évolution d'un accident et d'améliorer les outils de simulation pour la gestion des situations d'urgence nucléaire.
Pour plus d'information : https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:7251673668278206464/
Moyens / Méthodes / Logiciels
CIMAC, CAST3M, couplage
Profil recherché
Profil du candidat
Le candidat recherché devra être titulaire d'une thèse en simulation numérique appliquée à la physique, avec une solide maîtrise des outils informatiques.
Une expertise en programmation est essentielle, et une connaissance des langages Fortran et Python serait particulièrement appréciée.
Le poste nécessite également une capacité à travailler en collaboration avec différents partenaires, dans un environnement pluridisciplinaire.
De plus, une curiosité intellectuelle ainsi qu'un fort intérêt pour la modélisation physique et la compréhension des phénomènes thermomécaniques seront des atouts précieux pour mener à bien les travaux de recherche.
Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer aux projets structurants et innovants du CEA !
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.