Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Forces d'impact sous écoulement : effet de lame fluide sur la dynamique d'un composant nucléaire
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'apport du nucléaire dans le mix énergétique décarboné, la maîtrise de la sûreté du fonctionnement des réacteurs est un enjeu de première importance. Dans l'éventualité d'un évènement sismique, la sollicitation dynamique subie par un cœur de réacteur pourrait entrainer des chocs entre assemblages de combustible. La présence de l'écoulement en cœur a un effet significatif sur le comportement dynamique des assemblages. Des essais récents ont montré un effet supplémentaire de l'écoulement sur les forces d'impact entre structures, attribuable à un phénomène de lame fluide.
L'objectif de cette thèse, en 3 volets, est de comprendre et caractériser ce phénomène de lame fluide avec la spécificité de la géométrie d'un assemblage de combustible.
Un volet sera consacré à des simulations CFD avec prise en compte de la déformation du domaine fluide par méthode sur grille mobile ALE (Arbitrary Lagrange-Euler) [1]. Il sera associé à des campagnes expérimentales ambitieuses pour mesurer jusqu'au choc l'effet du déplacement de la structure sur le champ de vitesse du fluide (méthodes optiques de type Particle Image Velocimetry [2]) et les forces d'impact résultantes. Les enseignements seront synthétisés au travers d'une modélisation analytique du phénomène.
L'étudiant(e) sera accueilli(e) au sein du laboratoire qui porte l'expertise en interactions fluide-structure sur le centre CEA de Cadarache. Il/elle sera intégré(e) à un environnement de recherche avec un rayonnement international (collaboration avec l'université de Georges Washington - USA), publiera ses travaux dans des journaux de première importance sur la thématique, et participera à des conférences internationales.
[1] A computationally efficient dynamic grid motion approach for Arbitrary Lagrange-Euler simulations, A. Leprevost, V. Faucher, and M. A. Puscas, Fluids, 8(5), 2023.
[2] Longo, L., Capanna, R., Ricciardi, G., & Bardet, P. (2024). Threshold of Keulegan-Carpenter instability within a 6 × 6 rod bundle, Experimental Thermal and Fluid Science
Université / école doctorale
Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Ecole d'ingénieur, Master of Science en dynamique des fluides ou interactions fluides structure
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
LO PINTO Emmanuel < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN/STCP/LETH
Bâtiment 727 - Porte 109
CEA Cadarache
04 42 25 78 39
Tuteur / Responsable de thèse
RICCIARDI Guillaume < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DTN/STCP/LETH
CEN Cadarache
DEN/DTN/STCP/LETH
bat. 727
saint paul lez durance cedex
04 42 25 33 20
En savoir plus
https://www.cea.fr/energies/iresne/en/Pages/Ressources/Videos/Our%20means%20of%20research/Video-Laboratory%20for%20hydromechanical%20testing%20and%20studies%20(LETH).aspx
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Forces d'impact sous écoulement : effet de lame fluide sur la dynamique d'un composant nucléaire
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'apport du nucléaire dans le mix énergétique décarboné, la maîtrise de la sûreté du fonctionnement des réacteurs est un enjeu de première importance. Dans l'éventualité d'un évènement sismique, la sollicitation dynamique subie par un cœur de réacteur pourrait entrainer des chocs entre assemblages de combustible. La présence de l'écoulement en cœur a un effet significatif sur le comportement dynamique des assemblages. Des essais récents ont montré un effet supplémentaire de l'écoulement sur les forces d'impact entre structures, attribuable à un phénomène de lame fluide.
L'objectif de cette thèse, en 3 volets, est de comprendre et caractériser ce phénomène de lame fluide avec la spécificité de la géométrie d'un assemblage de combustible.
Un volet sera consacré à des simulations CFD avec prise en compte de la déformation du domaine fluide par méthode sur grille mobile ALE (Arbitrary Lagrange-Euler) [1]. Il sera associé à des campagnes expérimentales ambitieuses pour mesurer jusqu'au choc l'effet du déplacement de la structure sur le champ de vitesse du fluide (méthodes optiques de type Particle Image Velocimetry [2]) et les forces d'impact résultantes. Les enseignements seront synthétisés au travers d'une modélisation analytique du phénomène.
L'étudiant(e) sera accueilli(e) au sein du laboratoire qui porte l'expertise en interactions fluide-structure sur le centre CEA de Cadarache. Il/elle sera intégré(e) à un environnement de recherche avec un rayonnement international (collaboration avec l'université de Georges Washington - USA), publiera ses travaux dans des journaux de première importance sur la thématique, et participera à des conférences internationales.
[1] A computationally efficient dynamic grid motion approach for Arbitrary Lagrange-Euler simulations, A. Leprevost, V. Faucher, and M. A. Puscas, Fluids, 8(5), 2023.
[2] Longo, L., Capanna, R., Ricciardi, G., & Bardet, P. (2024). Threshold of Keulegan-Carpenter instability within a 6 × 6 rod bundle, Experimental Thermal and Fluid Science
Université / école doctorale
Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Ecole d'ingénieur, Master of Science en dynamique des fluides ou interactions fluides structure
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
LO PINTO Emmanuel < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN/STCP/LETH
Bâtiment 727 - Porte 109
CEA Cadarache
04 42 25 78 39
Tuteur / Responsable de thèse
RICCIARDI Guillaume < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DTN/STCP/LETH
CEN Cadarache
DEN/DTN/STCP/LETH
bat. 727
saint paul lez durance cedex
04 42 25 33 20
En savoir plus
https://www.cea.fr/energies/iresne/en/Pages/Ressources/Videos/Our%20means%20of%20research/Video-Laboratory%20for%20hydromechanical%20testing%20and%20studies%20(LETH).aspx
