Stage -Modélisation du comportement en convection naturelle d'un réacteur à sels fondus H/F
Stage Saint-Paul-lès-Durance (Bouches-du-Rhône) Développement informatique
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
2024-33946Description 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.
Au sein du département d'études des réacteurs (DER), le Service d'Etudes des Systèmes Innovants (SESI) est une unité pluridisciplinaire porteuse de compétences en thermohydraulique, énergétique, mécanique, fiabilité technique et humaine et méthodes statistiques. Sur la base de ces compétences, le SESI propose des conceptions préliminaires de systèmes nucléaires et produit des évaluations sur tout ou partie des systèmes nucléaires en termes de performances techniques, de sûreté en incluant la maitrise des accidents graves, et d'économie.
Au sein du SESI, Le Laboratoire de Pré-Conception et d'Optimisation des systèmes (LCOS), réalise les études de préconception, de fonctionnement et de sûreté des systèmes nucléaires innovants de toutes les filières (réacteur, systèmes de conversion d'énergie, couplage du réacteur avec procédés de cogénération).
Description du poste
Domaine
Thermohydraulique et mécanique des fluides
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage -Modélisation du comportement en convection naturelle d'un réacteur à sels fondus H/F
Sujet de stage
- Acquérir des compétences dans la conception des réacteurs de 4ème génération et la démarche de sûreté à la conception.
- Réaliser et analyser des calculs CFD en situation de convection naturelle avec l'outil TRIO-CFD qui permettent d'évaluer le fonctionnement et la sûreté des solutions techniques proposées concernant les systèmes de sauvegarde EPuR.
- Développer des modèles analytiques pour la compréhension physique du couplage neutronique- thermohydraulique en situation de convection naturelle.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Dans un contexte environnemental de décarbonation croissant des énergies et de l'industrie à l'échelle nationale et internationale, le développement de systèmes nucléaires innovants pour la production d'électricité et de chaleur décarbonés est un enjeu majeur.
Dans ce contexte, le LCOS réalise notamment des études de conception des systèmes nucléaires innovants de 4ème génération (GenIV). Ces études comportent des représentations CAO, des pré-dimensionnements des composants et des évaluations simplifiées de sûreté, de performance et de technico-économie. Deux filières de réacteurs à neutrons rapides GenIV sont particulièrement étudiées : la filière sodium et la filière des réacteurs à sels fondus (RSF).
En janvier 2022 démarre leprojet ISAC(Innovative System for Actinide Management), réunissant les partenaires français (CEA, CNRS, Orano, EDF et Framatome), dans le cadre du plan France Relance. Ce projet a pour but le développement de l’esquisse du RSF ARAMIS-A afin d’étudier la faisabilité d’un RSF transmuteur d’actinides mineurs issus du retraitement des combustibles usés, considérés comme des déchets à vie longue, dans un réacteur à sels fondus.
A ce propos, de nouvelles méthodes de pré-conception pour les RSF ont été développées, et ont été regroupées dans un code en langage Python, ATOS (Advanced Tools for the Optimization of Systems). La programmation orientée objet d’ATOS permet une interaction simple avec d’autres outils. Un modèle pour le prédimensionnement d’un système de sauvegarde pour l’évacuation de la puissance résiduelle (EPuR) en cas accidentel est disponible.
Néanmoins cet outil d’ordre réduit ne permet pas de capter la complexité de la phénoménologie de la convection naturelle, en particulier dans la région du cœur, caractérisée par des fluctuations de grande amplitude.
Vous serez amené à réaliser des calculs CFD en situation de convection naturelleà l’aide de l’outil CEA TRIO-CFD, afin d’apporter un retour pour la simulation avec des codes simplifiés et de proposer des solutions techniques liées au prédimensionnement du réacteur ARAMIS-A.
Le deuxième volet du stage consistera audéveloppement des modèles simplifiésafin d’approfondir dans la compréhension du couplage neutronique-thermohydraulique en situation de convection naturelle.
Le code ATOS pour la préconception des systèmes pourra être utilisé dans ce stage comme support des études CFD et l’analyse dimensionnel.
Moyens / Méthodes / Logiciels
TRIO-CFD ; ATOS
Profil recherché
Profil du candidat
Vous préparez un Bac+5(Diplôme École d'Ingénieurs ou équivalents) dans le domaine de la physique des réacteurs.
Des connaissances de base en thermohydraulique et en thermodynamique sont indispensables.
Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer auxprojets 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.