STAGE - Modélisation HPC d'un assemblage combustible type RJH et benchmark H/F

Description de l'offre

Vous 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.

Le réacteur Jules Horowitz (RJH) est un réacteur expérimental en cours de construction sur le site du CEA Cadarache. Il permettra de tester le comportement de matériaux et de combustibles sous irradiation, en soutien aux réacteurs nucléaires actuels et futurs. Il permettra également de produire des radioéléments à usages médical et industriel.

La plateforme numérique « PLEIADES » est développée au CEA en collaboration avec EDF et Framatome pour simuler le comportement des combustibles de différentes filières de réacteurs nucléaires. Le code de calcul PLEIADES/MAIA dédié aux réacteurs de recherche, comme le RJH, permet de simuler des plaques de combustible en 3 dimensions.

L’objectif du stage est la construction d’une simulation HPC d’un assemblage combustible de type RJH. Pour ce faire, une modélisation thermo-mécanique sera mise en place en utilisant un solveur éléments finis HPC (MANTA) déjà employé pour d’autres simulations. De plus, le gonflement du combustible dû aux produits de fission solides et gazeux est un phénomène important.

Il sera décrit par un modèle simplifié dans un premier temps. D'autre part, une condition aux limites de type isolant thermique devra être mis en place. L’utilisation de calculateurs parallèles permettra de prendre en charge une représentation avec un maillage fin des éléments combustibles.

Le stage se concentrera sur le développement de la modélisation 3D, et se déroulera en plusieurs étapes :

• Dans un premier temps, le stage consistera à réaliser une modélisation thermo-mécanique et un maillage fin des éléments tels que le gainage, l’âme combustible et les raidisseurs.
• Ensuite, il s’agira de contribuer à ajouter un modèle simple de gonflement gazeux et une condition aux limites thermique.
• Finalement, on étudiera les performances des simulations sur supercalculateur et on comparera ces dernières au logiciel de référence MAIA utilisé pour les études de sûreté.

Moyens / Méthodes / Logiciels

C++, Python, Gmsh, MANTA

Profil du candidat

École d’ingénieur ou Master 2 spécialisé en informatique parallèle ou calcul scientifique.

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