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Offre proposée par

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EDF

STAGE FIN D'ETUDE R&D - ETUDE NUMERIQUE DE LA DYNAMIQUE DE THERMOSIPHONS POUR DES SYSTEMES PASSIFS

Chatou, Île-de-France Conception / Génie civil / Génie industriel

Type de contrat :
Stage

Niveau de formation :
BAC +4 / BAC +5

Spécialité(s) :
Ingénierie / Expertise / Recherche

Pays / Région :
France / Ile-de-France

Département :
Yvelines (78)

Ville :
Chatou

EDF est labellisé Happy Trainees


Description de l'offre

Les thermosiphons diphasiques (ou caloducs à boucle) permettent de transférer efficacement et de manière passive l?énergie thermique d?une source chaude vers une source froide. Leur principe physique repose sur la circulation naturelle induite par la gravité (la vapeur « monte », le liquide « descend ») sans avoir recours à des moyens dits actifs (de type « pompe »). Ils peuvent fonctionner en cycle fermé, selon les mécanismes de transfert thermique par évaporation et condensation, avec comme intérêt principal de bénéficier d?une valeur très élevée de la chaleur latente de changement de phase comparée à la chaleur sensible. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles impliquant des échangeurs thermiques.


Dans le secteur nucléaire, ils sont envisagés dans la cadre du développement de réacteurs de troisième génération (GEN III). A l?international, de nombreux réacteurs récents intègrent une part de systèmes passifs pour assurer les fonctions de sûreté, sur la base de thermosiphons diphasiques. Leur intérêt potentiel est d?accéder à une simplification de l?architecture générale, et de bénéficier d?une plus grande autonomie des systèmes de refroidissement vis-à-vis de la sûreté.


Le stage proposé s?inscrit dans le cadre d?évaluation de performance des technologies de refroidissement passif par thermosiphon. Ces technologies soulèvent plusieurs interrogations quant à la capacité à designer des composants et à simuler des scénarios accidentels. En effet, les phénomènes physiques sont induits par des potentiels variables et de faibles intensités, les
mécanismes de transfert thermiques sont complexes et multiples (évaporation, condensation), et des phénomènes d?oscillations et d?amorçage sont à considérer. Il est donc nécessaire de s?appuyer sur des outils de calculs thermohydrauliques, notamment via une approche CFD locale (3D).


Il est proposé de réaliser une étude numérique en utilisant l?outil de modélisation avancé (neptune_cfd ? code 3D diphasique). La finalité de ce stage est de préparer nos outils de calcul (par exemple l?outil CATHARE ? code 1D diphasique) à simuler des scenarios accidentels faisant appel à des systèmes passifs avec un bon niveau de confiance, par une démarche de validation se basant sur des études expérimentales. Les objectifs plus détaillés du stage sont :


* Appropriation du principe de fonctionnement des thermosiphons à boucles et des mécanismes physiques en jeux (étude bibliographique, synthèse des données expérimentales disponibles, ?).
* Mise au point d?une modélisation sous neptune_cfd d?une expérience issue de la littérature à sélectionner (boucle CNPTRI ou autre) afin de d?étudier successivement les fonctionnements en régime permanent puis les aspects dynamiques (démarrage et oscillation).
* Identification des points forts et des axes d?amélioration qui pourraient être apportés aux simulations.
* Analyse critique des résultats et rédaction d'un rapport d'études