Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation d'une phase dispersée hors équilibre et de sa fragmentation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'utilisation durable de l'énergie nucléaire pour produire une électricité décarbonée, les réacteurs de 4e génération dits " à neutrons rapides " sont nécessaires pour fermer le cycle du combustible.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre des études de sûreté associées à de tels réacteurs à caloporteur sodium et plus particulièrement la situation hypothétique d'un coeur fondu qui se relocalise par gravité vers le récupérateur en fond de cuve. Un jet de corium (mélange de combustible et éléments structurels du coeur fondus) interagit alors violemment avec le fluide caloporteur, induisant entre autres la fragmentation du jet de corium en gouttes couplée à l'ébullition en film du réfrigérant. Les caractéristiques de la phase dispersée de corium résultante et de sa fragmentation sont déterminantes pour étudier le risque d'emballement et d'explosion vapeur.
L'objectif de la thèse est ainsi de modéliser une phase dispersée et sa fragmentation dans un fluide environnant, avec une approche à la fois performante et capable de rendre compte des variétés d'échelle et des déséquilibres thermiques entre les gouttes et la phase porteuse. La méthode envisagée pour satisfaire ces objectifs est la méthode des moments qui découle d'un modèle cinétique. Elle demande une fermeture adéquate et des schémas numériques satisfaisant des contraintes non standards, en offrant en retour un compromis coût/précision primordial dans le contexte étudié. Les avancées seront a priori implémentées dans le logiciel CFD SCONE construit sur la plateforme open-source TRUST du CEA.
Le lieu de travail principal sera basé au LMAG (Laboratoire de Modélisation des Accidents Graves) au sein de l'institut IRESNE du CEA Cadarache. Une partie des travaux sera aussi réalisée au Laboratoire EM2C (Energétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion) - CNRS/CentraleSupélec à Paris.
Le futur docteur travaillera dans un environnement scientifique dynamique et pourra acquérir des compétences par la suite prétendre à des postes académiques et de R&D industriels.
Mots-clés : Phase Dispersée, Fragmentation, Cinétique, Méthode des Moments, Multiphasique, Méthodes Numériques, Accidents Graves.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Mathématiques Hadamard (EDMH)
Ecole Centrale Paris
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Ingénieur ou Master en mathématiques appliquées ou mécanique des fluides ou physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Pons Kévin < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DES/DTN//LMAG
307 chemin de saint rosaire 83560 Vinon-sur-Verdon
0618384951
Tuteur / Responsable de thèse
Laurent-Negre Frédérique < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CNRS / CentraleSupélec
Laboratoire EM2C
En savoir plus
Domaine
Sciences pour l'ingénieur
Sujets de thèse
Modélisation d'une phase dispersée hors équilibre et de sa fragmentation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre de l'utilisation durable de l'énergie nucléaire pour produire une électricité décarbonée, les réacteurs de 4e génération dits " à neutrons rapides " sont nécessaires pour fermer le cycle du combustible.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre des études de sûreté associées à de tels réacteurs à caloporteur sodium et plus particulièrement la situation hypothétique d'un coeur fondu qui se relocalise par gravité vers le récupérateur en fond de cuve. Un jet de corium (mélange de combustible et éléments structurels du coeur fondus) interagit alors violemment avec le fluide caloporteur, induisant entre autres la fragmentation du jet de corium en gouttes couplée à l'ébullition en film du réfrigérant. Les caractéristiques de la phase dispersée de corium résultante et de sa fragmentation sont déterminantes pour étudier le risque d'emballement et d'explosion vapeur.
L'objectif de la thèse est ainsi de modéliser une phase dispersée et sa fragmentation dans un fluide environnant, avec une approche à la fois performante et capable de rendre compte des variétés d'échelle et des déséquilibres thermiques entre les gouttes et la phase porteuse. La méthode envisagée pour satisfaire ces objectifs est la méthode des moments qui découle d'un modèle cinétique. Elle demande une fermeture adéquate et des schémas numériques satisfaisant des contraintes non standards, en offrant en retour un compromis coût/précision primordial dans le contexte étudié. Les avancées seront a priori implémentées dans le logiciel CFD SCONE construit sur la plateforme open-source TRUST du CEA.
Le lieu de travail principal sera basé au LMAG (Laboratoire de Modélisation des Accidents Graves) au sein de l'institut IRESNE du CEA Cadarache. Une partie des travaux sera aussi réalisée au Laboratoire EM2C (Energétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion) - CNRS/CentraleSupélec à Paris.
Le futur docteur travaillera dans un environnement scientifique dynamique et pourra acquérir des compétences par la suite prétendre à des postes académiques et de R&D industriels.
Mots-clés : Phase Dispersée, Fragmentation, Cinétique, Méthode des Moments, Multiphasique, Méthodes Numériques, Accidents Graves.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Mathématiques Hadamard (EDMH)
Ecole Centrale Paris
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Ingénieur ou Master en mathématiques appliquées ou mécanique des fluides ou physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
Pons Kévin < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DES/DTN//LMAG
307 chemin de saint rosaire 83560 Vinon-sur-Verdon
0618384951
Tuteur / Responsable de thèse
Laurent-Negre Frédérique < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CNRS / CentraleSupélec
Laboratoire EM2C
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