Stage - Validation de Modèles Cfd pour l'Étude de Canaux d'Échange Tridimensionnels H/F - 32

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au coeur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

- La conscience des responsabilités
- La coopération
- La curiositéVous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

En intégrant nos équipes, vous mettrez vos compétences et votre enthousiasme au service de projets sociétaux majeurs.

Le travail proposé est dédié à la famille des réacteurs nucléaires dits à sels fondus (ou Molten Salt Reactor, MSR). Dans ce concept de réacteur, où se combinent des contraintes dues à la neutronique, aux hautes températures et à la corrosion, la performance thermique des échangeurs de chaleur est un enjeu technique majeur.

Le LCIT conçoit un échangeur compact pour MSR, en s'appuyant sur les procédés de fabrication additive. Des géométries prometteuses de motifs d'échanges, dites TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces), ont ainsi été identifiées. Plusieurs campagnes de calculs CFD ont déjà permis de caractériser les échanges thermiques convectifs et les pertes de charges de tels motifs. On souhaite interroger ces résultats. La conception d'un banc d'essais permettant de valider expérimentalement ces calculs, au moyen d'une maquette taille réduite de l'échangeur et en fluide simulant (eau et/ou air), est en cours de réalisation.

L'objectif de ce stage sera de sélectionner une méthodologie de modélisation CFD la plus adaptée à l'étude de ces écoulements, en vue d'une comparaison avec les futures données expérimentales. Pour cela, une comparaison des différents modèles sur une géométrie de référence sera réalisée, en jouant sur différents paramètres : gestion des conditions aux limites, génération de maillages adaptés, choix du modèle de turbulence...

Ces calculs CFD seront réalisés au moyen du logiciel ANSYS FLUENT et/ou de l'outil CEA TRIO-CFD. Des modélisations de type RANS et LES sont envisagées.

En fonction de l'avancement des travaux, d'autres thématiques pourront être couvertes : variations géométriques, estimation des effets de rugosité en paroi...