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Référence
SL-DES-24-0051
Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Étude de la dynamique de l’assemblage combustible sous écoulement et excitation mécanique externe
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Ce projet doctoral prend place dans le cadre de l’étude de la dynamique de l’assemblage combustible sous écoulement et excitation mécanique externe (de type séisme en particulier). Des résultats expérimentaux sont disponibles via les boucles hydrauliques HERMES (échelle réelle) ou ICARE (échelle réduite) sur le centre CEA de Cadarache, de même que des modèles macroscopiques (homogénéisation, milieux poreux) reproduisant les phénomènes prépondérants et permettant des simulations à l’échelle du cœur.
La maturité de la simulation numérique et les performances des clusters de calcul permettent aujourd’hui de mener des simulations à une échelle intermédiaire entre l’expérience et les modèles actuels, en représentant directement en 3D un assemblage à l’échelle réduite et le fluide turbulent environnant. La problématique qui en découle est le couplage hydraulique-mécanique dans le cœur, dans des situations évoquées ci-dessus où les assemblages ou les crayons combustibles subissent un mouvement imposé au niveau de leurs conditions aux limites.
Dans ce contexte, le sujet propose de réaliser des calculs best-estimate d’un assemblage (taille réduite) en mouvement et sous écoulement afin d’étendre les résultats expérimentaux au-delà des seules mesures effectuées et d’améliorer la connaissance fine des mécanismes d’interaction fluide-structure. Nous chercherons en particulier à comprendre l’amortissement induit par le fluide en écoulement autour d’une structure sur ses caractéristiques vibratoires, l'influence des grilles et de la vitesse de l’écoulement sur les caractéristiques de la force fluide (masse, raideur et amortissement ajoutés). Ces simulations contribueront également à la calibration robuste et précise des modèles macroscopiques (qui reposent inévitablement sur des heuristiques) nécessaires pour les études d’ingénierie courantes, en ouvrant une voie également vers la caractérisation et la quantification des incertitudes qui leur sont associées.
Université / école doctorale
Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences (SMEMaG)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Master / Ecole d’Ingénieur Mécanique des fluides Interaction fluides-structures, Simulation numérique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
Puscas Maria Adela maria-adela.puscas@cea.fr
CEA
DES/DM2S/STMF/LMSF
DES/SAC/DANS/DM2S/STMF/LMSF
Bâtiment 451 – point courrier n°43
F-91191 Gif-sur-Yvette
01 69 08 20 08
Tuteur / Responsable de thèse
FAUCHER Vincent vincent.faucher@cea.fr
CEA
DES/DTN/DIR
CEA Cadarache - DES/IRESNE/DTN/Dir
Bâtiment 710, pièce 13
13108 Saint Paul lez Durance
0442254373
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