Modélisation thermique des assemblages combustible

Description

Orano NPS conçoit et fabrique des emballages de transport et d’entreposage de matières nucléaires, dans un contexte où la sûreté et la conformité réglementaire sont essentielles.

Au coeur du cycle du combustible, nos équipes interviennent de la conception à la mise en oeuvre opérationnelle sur des projets internationaux. Ce stage sera réalisé au service calcul, au sein de la Business Line NPE (Nuclear Packages Engineering) qui regroupe les équipes projets et ingénierie.

Contexte : 

Un assemblage typique REP EDF est constitué de 17x17 crayons combustibles régulièrement espacés pour former une matrice carrée en section et sur 4m de long en moyenne. Un assemblage occupe un volume de l’ordre de 0,22m x0,22m x4m pour un poids avoisinant les 800kg. Ce sont ces crayons qui sont à l’origine de la puissance thermique résiduelle qui doit être évacuée en permanence. L’analyse de sûreté nécessite le calcul de la température maximale de gaine du crayon de l’assemblage le plus chaud en conditions normales ou accidentelles de transport. Pour cela diverses méthodes ont été développées, depuis la modélisation fine et explicite de la géométrie et le calcul radiatif et conductif direct, jusqu’aux calculs simplifiés à partir de modèles homogénéisés en conduction et recalés sur les modèles fins.

L’avantage de ces derniers est de pouvoir incorporer les assemblages directement dans le modèle d’emballage et permettre ainsi un calcul thermique global plus direct et plus rapide que les modèles fins faisant appel à différentes étapes de calcul consécutives. Le stage sera l’occasion d’appréhender la modélisation directe ainsi que la modélisation simplifiée. 

Vos missions : 
- Pour la modélisation directe, l'objectif sera de tester les différentes options qu’offre maintenant le code de calcul NX Thermalflow pour traiter le problème du rayonnement et les comparer (précision/temps de calcul);
- Pour la modélisation simplifiée, il s’agira de répondre à des besoins d’évolution ou d’amélioration du modèle, comme par exemple, la définition de la conductivité radiative axiale et aussi la possibilité de traiter différentes émissivités de logement dans la longueur du logement.

Ce que vous développerez : 
Ce stage permet d'acquérir des compétences dans le domaine de la modélisation des échanges thermiques et de se former au code de calcul thermique ThermalFlow.

Profil souhaité

Vous êtes actuellement étudiant en master ou en 3e année de cycle d'ingénieur mécanique, avec une spécialité en  thermique/mécanique des fluides. 

Vous démontrez de la curiosité, de la motivation, ainsi qu'une grande rigueur méthodologique et un esprit d'analyse. Vous êtes également à l'aise dans un environnement collaboratif.