Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Tomographie électrique pour l'étude des écoulements diphasiques métal liquide/gaz
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'utilisation durable de l'énergie nucléaire dans le cadre d'un mix énergétique décarboné en association avec les énergies renouvelables, les réacteurs de IVe génération à neutrons rapides sont cruciaux pour la fermeture du cycle du combustible et la maîtrise de la ressource en uranium. La maîtrise de la sûreté d'un tel réacteur à caloporteur sodium repose notamment sur la détection précoce de vides gazeux dans les circuits. Dans ces milieux opaques et métalliques, les méthodes d'imagerie optiques sont inopérantes, d'où la nécessité de développer des techniques innovantes.
Cette thèse s'inscrit dans le développement de la tomographie d'impédance électrique (EIT) appliquée aux métaux liquides, une approche non intrusive permettant d'imager la distribution de conductivité dans un écoulement.
Les travaux porteront sur l'étude des phénomènes électromagnétiques dans les milieux diphasiques métal/gaz, en particulier l'effet de peau et les courants de Foucault produits par des champs oscillants.
Des approches d'intelligence artificielle, notamment les Physics-Informed Neural Networks (PINNs), seront explorées pour combiner apprentissage numérique et contraintes physiques et seront comparées à l'utilisation de simulations numériques.
L'objectif est d'établir des modèles physiques adaptés au contexte métallique et de concevoir des méthodes d'inversion robustes vis-à-vis des bruits de mesure.
Des essais sur galinstan permettront de valider les modèles et de démontrer la faisabilité de la détection d'inclusions gazeuses dans un métal liquide.
Ce travail conduit à l'institut IRESNE du CEA Cadarache,ouvrira de nouvelles perspectives d'imagerie électromagnétique pour les milieux opaques fortement conducteurs.
Université / école doctorale
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Physique + IA
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MICHEL Frederic < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN/LISM
CEA Cadarache, Bat 202
13115 Saint-Paul-lez-Durance
0442254784
Tuteur / Responsable de thèse
Baussard Alexandre < email supprimé pour raison de sécurité >
Université de Technologie de Troyes
LIST3N - Laboratoire informatique et société numérique
UTT - Université de Technologie de Troyes
12 rue Marie Curie - CS 42060 - 10004 TROYES CEDEX
(+33) 03 51 59 12 96
En savoir plus
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Nos%20r%C3%A9alisations/Exp%C3%A9rimentations%20%EF%BC%86%20instrumentation/Instrumentation%20acoustique%20en%20milieu%20extr%C3%AAme.aspx
https://www.youtube.com/watch?v=b0btQKXpNdI
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Tomographie électrique pour l'étude des écoulements diphasiques métal liquide/gaz
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'utilisation durable de l'énergie nucléaire dans le cadre d'un mix énergétique décarboné en association avec les énergies renouvelables, les réacteurs de IVe génération à neutrons rapides sont cruciaux pour la fermeture du cycle du combustible et la maîtrise de la ressource en uranium. La maîtrise de la sûreté d'un tel réacteur à caloporteur sodium repose notamment sur la détection précoce de vides gazeux dans les circuits. Dans ces milieux opaques et métalliques, les méthodes d'imagerie optiques sont inopérantes, d'où la nécessité de développer des techniques innovantes.
Cette thèse s'inscrit dans le développement de la tomographie d'impédance électrique (EIT) appliquée aux métaux liquides, une approche non intrusive permettant d'imager la distribution de conductivité dans un écoulement.
Les travaux porteront sur l'étude des phénomènes électromagnétiques dans les milieux diphasiques métal/gaz, en particulier l'effet de peau et les courants de Foucault produits par des champs oscillants.
Des approches d'intelligence artificielle, notamment les Physics-Informed Neural Networks (PINNs), seront explorées pour combiner apprentissage numérique et contraintes physiques et seront comparées à l'utilisation de simulations numériques.
L'objectif est d'établir des modèles physiques adaptés au contexte métallique et de concevoir des méthodes d'inversion robustes vis-à-vis des bruits de mesure.
Des essais sur galinstan permettront de valider les modèles et de démontrer la faisabilité de la détection d'inclusions gazeuses dans un métal liquide.
Ce travail conduit à l'institut IRESNE du CEA Cadarache,ouvrira de nouvelles perspectives d'imagerie électromagnétique pour les milieux opaques fortement conducteurs.
Université / école doctorale
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Physique + IA
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MICHEL Frederic < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DES/DTN/LISM
CEA Cadarache, Bat 202
13115 Saint-Paul-lez-Durance
0442254784
Tuteur / Responsable de thèse
Baussard Alexandre < email supprimé pour raison de sécurité >
Université de Technologie de Troyes
LIST3N - Laboratoire informatique et société numérique
UTT - Université de Technologie de Troyes
12 rue Marie Curie - CS 42060 - 10004 TROYES CEDEX
(+33) 03 51 59 12 96
En savoir plus
https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Nos%20r%C3%A9alisations/Exp%C3%A9rimentations%20%EF%BC%86%20instrumentation/Instrumentation%20acoustique%20en%20milieu%20extr%C3%AAme.aspx
https://www.youtube.com/watch?v=b0btQKXpNdI
