Stage BAC+5 Recherche en science des matériaux H/F

Mission:

Parmi les phénomènes clés associés à l'APRP, le gonflement des gaines combustibles conduit à un bouchage progressif des canaux thermohydrauliques susceptible d'affecter le refroidissement du coeur. Ce gonflement peut induire un contact entre les crayons voisins, une situation dans laquelle les échanges de chaleur sont fortement modifiés et faisant intervenir les trois modes de transferts thermiques (conduction, convection, rayonnement). De plus, les caractéristiques du combustible nucléaire contenu dans le crayon influencent l'évacuation de la puissance nucléaire et les échanges combustible/gaine. Or la prédiction du comportement thermomécanique du crayon combustible requiert une évaluation précise de son champ de température, et notamment des gradients de température azimutaux dans la gaine.
L'objet du stage consiste à étudier thermiquement la configuration d'un crayon combustible en contact avec ses voisins à l'aide d'une approche détaillée éléments finis avec le logiciel ANSYS Mechanical puis à la confronter à la modélisation DRACCAR. Il s'agira d'élaborer les modélisations pour un ensemble de cas d'étude correspondant à une réduction de la configuration réelle. Ce travail s'accompagnera d'une analyse avec étude de sensibilité aux paramètres géométriques ou aux propriétés physiques en recherchant à identifier les phénomènes et les paramètres influents. Cette recherche pourra notamment conduire à l'identification d'une corrélation caractérisant l'échauffement de la gaine en situation de contact. Dans un second temps, certains cas d'étude seront représentés avec le logiciel DRACCAR dans un objectif de comparaison avec les résultats ANSYS. Ce travail devrait permettre de mesurer la validité des simplifications utilisées dans la modélisation thermique de DRACCAR (discrétisation spatiale, modèles physiques : conduction multi-1D, Méthode NRE)
Ce stage offre une opportunité de participer à la R&D en lien avec les limites de connaissances actuelles sur le comportement du combustible nucléaire. Il sera co-encadré par deux ingénieurs expérimentés sur les codes de calculs DRACCAR et ANSYS au sein d'un laboratoire de recherche.

Profil recherché:

Curiosité, appétence pour la modélisation numérique, esprit d'équipe
Bases sérieuses en thermique et en simulation numérique. Connaissances en thermohydraulique diphasique appréciées mais non essentielles.
Des connaissances sur les codes PARCS et CATHARE constituent un atout certain sans être un prérequis indispensable. Des connaissances en statistique et dans le langage Python sont également des atouts appréciés pour ce stage.
BAC+4 / BAC+5 - École d'ingénieur ou Master, avec spécialisation en énergétique, thermique, mécanique des fluides ou ingénierie nucléaire.