Stagiaire Evaluation de la Méthode des Frontières Immergées dans le Code Europlexus H/F

EDF
Palaiseau - 91
Stage
Handi-accessible

Poste

Contexte général
Au sein d'EDF R&D, le département " Analyses en Mécanique Avancée " (AMA) réalise des activités de recherche et de développement dans le domaine du comportement mécanique des structures (sous chargement statique et dynamique, linéaire et non-linéaire), afin de contribuer à la performance, à la durée de fonctionnement, et à la sûreté du parc de production électrique d'EDF, ainsi qu'à son évolution.
Les phénomènes physiques faisant intervenir des transitoires rapides et brutaux dans les fluides ou les structures sont étudiés au sein d'EDF R&D en utilisant le code mécanique de dynamique rapide Europlexus (EPX). Dans ce cadre, EDF R&D travaille en collaboration avec le CEA sur la simulation numérique d'accidents hypothétiques dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) tels que l'Accident par Perte de Réfrigérant Primaire (APRP).

Contexte particulier au stage :
Le phénomène d'un APRP est déclenché par la rupture de tuyauterie primaire sous pression. Ce phénomène, également appelé, ouverture de brèche, produit alors la vaporisation locale du fluide et la propagation d'une onde de détente dans le circuit primaire jusqu'à la cuve. Une interaction forte entre le fluide et les structures est alors mise en jeu. Les approches numériques utilisés pour simuler numériquement ce phénomène reposent la plupart du temps sur l'utilisation des formalismes Eléments Finis (EF) pour le fluide et la structure [1] [2] ou Volumes Finis (VF) pour le fluide et EF pour la structure [3], avec, pour les approches couplées, des algorithmes spécifiques pour prendre en compte l'Interaction Fluide-Structure (IFS).

Pour la simulation d'un APRP, il est important que les maillages, notamment pour le fluide, soient de très bonne qualité. Dans l'approche actuellement mise en oeuvre par EDF, le fluide et la structure sont maillés de manière conforme (noeuds coïncidents à l'interface). Lorsque la structure se déforme sous l'effet d'un chargement, le maillage fluide est capable de s'adapter au mouvement de la structure (approche Arbitrary Lagrangian Eulerian). La principale difficulté de cette approche réside dans la construction des maillages qui est très laborieuse dans ce cas.

L'approche alternative des " frontières immergées ", qui fera l'objet du stage proposé, permet de s'affranchir de la contrainte de conformité. Les maillages du fluide et de la structure sont alors réalisés de façon indépendante puis assemblés de sorte que la coïncidence des noeuds ne soit plus nécessaire. La relation d'IFS entre les deux maillages est assurée par des contraintes cinématiques discrétisées.

Activités confiées au stagiaire :
L'objectif du stage est d'évaluer la méthode des " frontière immergées " pour des simulations d'accidents de type APRP sur une configuration industrielle et de comparer les résultats à ceux obtenus avec le formalisme actuel sur des maillages conformes afin de conforter le choix d'EDF pour l'utilisation future de cette méthode.

Les principales étapes du stage seront les suivantes :
- la prise en main des outils de calcul : Salomé_Méca et Europlexus,
- l'évaluation de la méthode des " frontières immergées " via la simulation d'un cas-test avec référence expérimentale [4],
- l'analyse de la précision des résultats en fonction de la finesse du maillage,
- validation de la méthode sur un calcul d'APRP industriel.

Profil recherché

Compétences mises en oeuvre : mécanique des structures, mécanique des fluides, dynamique rapide, interaction fluide-structure, utilisation de codes de calcul la méthode des éléments finis, programmation en Python.

Profil souhaité : 3e année d'Ecole d'ingénieurs, Master 2.
Formation : généraliste ou mécanique des structures/fluides, modélisation / calcul scientifique.

Modalités :
Durée : 5-6 mois à partir de Février-Mars 2017.
Localisation : le stage se déroulera à EDF Lab Paris Saclay...

Bibliographie :
[1] L. Andersson, P. Andersson, J. Lundwall, J. Sundqvist, N. Kenth et V. Pascal, "On the validation and application of fluid-structure interaction analysis of reactor vessel internals at loss of coolants accidents," Computers & Structures, vol. 81, pp. 469-476, 2003.
[2] P. Hermansky et M. Krajcovic, "The numerical simulation of the WWER440/V213 reactor pressure vessel internals response to maximum hypothetical Large-break Loss of Coolant Accident," Nuclear Engineering and Design, vol. 241, pp. 1177-1183, 2010.
[3] T. Brandt, V. Lestinen, T. Toppila, J. Kähkönen, A. Timperi, T. Pättikangas et I. Karppinen, "Validation of fluid-structure interaction simulation environment in analysis of large-break loss of coolant accident," 16th International Conference on Nuclear Engineering, 2008.
[4] S. Potapov, "Fluid-Structure Interaction Modelling with Europlexus Fast Dynamics Software," Colloque GDR Interaction Fluide-Structure, www.univ-lille1.fr/gdr-ifs/colloque2005/session1/potapov-HDR-1.ppt, Sophia Antipolis, 2005.

Informations complémentaires

Salaire : Non précisé

Publié le 04/11/2016
Réf : St-16-8672

Retour à la liste

Les offres d'emploi sur le site du recruteur ne sont pas toujours adaptées aux mobiles.
Me transférer l'annonce et postuler depuis mon ordinateur

EDF recrutement

Energie, environnement

La Défense - 92 (siège)

95 offres d'emploi sur ParisJob

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez les CGU ainsi que l'utilisation de cookies