Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Méthodes de synthèse de turbulence pour les approches hybrides CFD URANS/LES dans la simulation multi-échelle des cœurs nucléaires
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Description du problème : Les interactions fluide-structure dans les coeurs de réacteurs nucléaires résultent de mécanismes se produisant à différentes échelles spatiales. L'échelle des composants représente l'écoulement global à l'intérieur du cœur et est généralement simulée par des méthodes de milieux poreux. L'échelle locale représente l'assemblage combustible : elle nécessite des méthodes de résolution d'échelle CFD pour calculer des forces fluides cohérentes sur les structures, et elle présente un certain degré de couplage fluide-structure. Dans le but d'effectuer des simulations multi-échelles d'un cœur, l'échelle locale nécessite la génération de conditions limites à partir de l'échelle des composants. Cela ne peut être réalisé que par une génération synthétique de turbulence, basée sur les résultats d'écoulement à l'échelle des composants. Cependant, l'approche des milieux poreux utilisée à l'échelle des composants ne contient pas de détails sur les quantités turbulentes : le développement de nouvelles méthodes numériques est nécessaire pour générer une turbulence synthétique cohérente dans cette configuration.
Objectifs :
1. Identifier les approches hybrides URANS/LES appropriées pour les problèmes liés aux vibrations des assemblages de combustible
2. Identifier les paramètres de turbulence disponibles dans les méthodes de milieux poreux et explorer les approches de mise à l'échelle ascendante
3. Développer une méthode de synthèse de turbulence applicable à tout ensemble de combustible à l'intérieur d'un cœur
Résultats attendus :
1. Une nouvelle approche pour l'analyse des vibrations induites par les fluides basée sur une méthode multi-échelle
2. Clarifier les paramètres clés pour générer des conditions limites résolues par turbulence appropriées dans la configuration spécifique étudiée
3. Valider les nouvelles méthodes sur les configurations expérimentales disponibles
Université / école doctorale
Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Demandeur
Personne à contacter par le candidat
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
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
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Méthodes de synthèse de turbulence pour les approches hybrides CFD URANS/LES dans la simulation multi-échelle des cœurs nucléaires
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Description du problème : Les interactions fluide-structure dans les coeurs de réacteurs nucléaires résultent de mécanismes se produisant à différentes échelles spatiales. L'échelle des composants représente l'écoulement global à l'intérieur du cœur et est généralement simulée par des méthodes de milieux poreux. L'échelle locale représente l'assemblage combustible : elle nécessite des méthodes de résolution d'échelle CFD pour calculer des forces fluides cohérentes sur les structures, et elle présente un certain degré de couplage fluide-structure. Dans le but d'effectuer des simulations multi-échelles d'un cœur, l'échelle locale nécessite la génération de conditions limites à partir de l'échelle des composants. Cela ne peut être réalisé que par une génération synthétique de turbulence, basée sur les résultats d'écoulement à l'échelle des composants. Cependant, l'approche des milieux poreux utilisée à l'échelle des composants ne contient pas de détails sur les quantités turbulentes : le développement de nouvelles méthodes numériques est nécessaire pour générer une turbulence synthétique cohérente dans cette configuration.
Objectifs :
1. Identifier les approches hybrides URANS/LES appropriées pour les problèmes liés aux vibrations des assemblages de combustible
2. Identifier les paramètres de turbulence disponibles dans les méthodes de milieux poreux et explorer les approches de mise à l'échelle ascendante
3. Développer une méthode de synthèse de turbulence applicable à tout ensemble de combustible à l'intérieur d'un cœur
Résultats attendus :
1. Une nouvelle approche pour l'analyse des vibrations induites par les fluides basée sur une méthode multi-échelle
2. Clarifier les paramètres clés pour générer des conditions limites résolues par turbulence appropriées dans la configuration spécifique étudiée
3. Valider les nouvelles méthodes sur les configurations expérimentales disponibles
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