Stage - Simulation numérique 3D de la turbulence générée par un spray de gouttes F/H (2025-151395)

Description de l'offre

L'énergie nucléaire couvre 71% des besoins en électricité en France. La transition énergétique est engagée pour atteindre la neutralité carbone en 2050. Dans ce cadre, la France a engagé un programme de développement des centrales. La France est actuellement le premier pays exportateur d'Europe d'électricité avec un solde d'échanges régulièrement positif.
Dans ce contexte de développement, de nombreuses actions de R&D sont entreprises par EDF R&D. EDF R&D développe des compétences pointues notamment en mécanique des fluides et capitalise ses connaissances dans des codes de simulations numériques 3D. Ces outils numériques sont codéveloppées en interne et en partenariat avec les principaux acteurs du nucléaire français. Les simulations sont effectuées sur les supercalculateurs de EDF.
L’ensemble des modèles physiques développés sont suffisamment génériques pour être appliqués à d’autres secteurs comme le transport, la sidérurgie ou le spatial.

Dans le cas d'un accident grave dans une centrale nucléaire (perte de réfrigérant primaire), de l'hydrogène et de la vapeur d’eau sont rejetés dans l'enceinte du bâtiment réacteur. La pression et la température dans l'enceinte doivent également être limitées au cours du scénario d'accident. La vapeur se condense alors sur les gouttes, ce qui diminue rapidement la pression et donc la température du gaz. Mais cette aspersion peut avoir pour effet d’augmenter localement la concentration en hydrogène et l’intensité turbulente du mélange air-hydrogène. Si une combustion démarre à ce moment-là, l’aspersion peut localement augmenter la vitesse de la flamme. Afin d’éviter un tel scénario, il est nécessaire d’obtenir une compréhension fine de l’interaction entre les gouttes et le mélange gazeux afin de renseigner les codes de combustion avec les bons niveaux de turbulence.

Un premier objectif du stage sera de simuler avec le code 3D CFD neptune_cfd une ou plusieurs expériences de sorte à évaluer les modèles disponibles dans le code, relatifs à la turbulence dans le gaz et relatifs à la création de turbulence par des gouttes.
Un second objectif sera de modifier et/ou implanter un nouveau modèle de sorte à évaluer son impact sur la simulation.