Informations générales
Entité de rattachement
Nos Talents rayonnent
Depuis toujours, la double culture de l'expertise et de la recherche de l'IRSN est un héritage qui se transmet de génération en génération de collaborateurs.
L'indispensable combinaison entre ces deux univers crée un cadre professionnel unique dédié à tous les champs de la sureté nucléaire et de la radioprotection.
Cette réalité, unique dans l'univers du nucléaire, a permis au cours des vingt dernières années, à des milliers de femmes et d'hommes de se réaliser dans des parcours riches et variés.
Dans une organisation fondée sur la valorisation et la considération de l'Humain, le respect des compétences nourrit une chaine de valeurs dédiée à une mission d'intérêt public essentielle à toute la société.
Reconnu dans le monde entier pour l'excellence de ses équipes, l'IRSN a à cœur, de faire rayonner ses Talents.
Référence
2024-804
Description du poste
Intitulé du poste
Mesures in situ et modélisation de la dispersion d'un panache d'incendie (Ref Th eNV 24-7) H/F
Type de contrat
Doctorat
Statut
Cadre
Disponibilité du poste
01/10/2024
Localisation du poste
Cherbourg
Environnement / Organisation / Contexte
Pour une évaluation réaliste des conséquences du panache émis par un incendie sur une installation nucléaire, les outils opérationnels actuels de l’IRSN manquent de prise en compte des phénomènes de surélévation du panache. Les approches analytiques, principalement établies pour des rejets thermiques en cheminée, ne sont actuellement pas validées par des mesures in situ et ne permettent pas d’évaluer les conséquences radiologiques aux plus courtes distances (jusqu’à quelques centaines de mètres de la source). Les modèles de CFD, tels que le modèle Calif3S de l’IRSN, permettent de simuler de façon plus précise les phénomènes d’incendie mais sont plus coûteux. Par ailleurs, très peu de données acquises in situ sont disponibles dans la littérature et il n’existe pas de données récentes documentées sur ce sujet.
L’objectif de cette thèse est de modéliser la dispersion d’un panache en champ proche d’un foyer d’incendie : de quelques mètres à quelques centaines de mètres, échelle à laquelle les conditions de rejet et l’influence de la topographie (bâti compris) au voisinage immédiat du foyer ne peuvent être négligés. Cet objectif sous-entend de faire progresser la compréhension des mécanismes physiques en jeu dans la dispersion d’un panache thermique, de définir/valider une méthodologie de modélisation CFD et d’acquérir/analyser des données expérimentales de dispersion atmosphérique de gaz en champ proche d’un point chaud.
Mission
La méthode proposée pour atteindre l’objectif principal de la thèse repose sur (1) une revue bibliographique ; (2) le développement technique d’un foyer d’incendie et sa mise en œuvre in situ en prenant en compte les aspects de sécurité pour les êtres humains et l’environnement ; (3) l’utilisation de l’hélium comme gaz traceur d’un panache atmosphérique (rejets contrôlés d’hélium émis depuis le foyer) ; (4) la mesure des concentrations d’hélium suivant des radiales horizontales et verticales (utilisation d’un drone atmosphérique pour les prélèvements verticaux) ; (5) la mesure des paramètres météo- et micro-météorologiques au moment des essais in situ ; (6) l’amélioration et la validation des modèles par itération suivant des comparaisons modèles-mesures. Les modèles mis en œuvre seront de type : Eulérien CFD-LES pour la modélisation de la dispersion à proximité immédiate (quelques mètres à quelques dizaines de mètres) du foyer d’incendie, eulérien CFD-RANS pour la modélisation de la dispersion en champ proche (quelques dizaines de mètres à quelques centaines de mètres) du foyer d’incendie, et analytique pour une modélisation simplifiée de la dispersion, qualifiée d’opérationnelle par la rapidité de sa mise en œuvre.
Les simulations réalisées à partir du modèle CFD-LES permettront de générer des conditions aux limites dites équivalentes, à une distance du foyer restant à définir, qui pourront ensuite être utilisées en données d’entrée dans les modèles CFD-RANS ou analytique.
Les mesures seront acquises in situ lors de 3 campagnes terrain (environ 10 essais de dispersion seront réalisés par campagne terrain de deux semaines). Chaque essai sera décrit par des mesures (température, paramètres météo- et micro-météorologiques, etc.) adaptées à la validation de chaque type de modèles. La thèse bénéficiera à son début d’un premier jeu de données issu d’une campagne terrain planifiée en avril-mai 2024. Chaque campagne terrain sera réalisée par une équipe constituée de 5 à 6 personnes de STAAR/LERTA (dont 2 télépilotes de drone). Avant chaque campagne expérimentale, des pré-calculs seront réalisés pour le choix de la localisation des mesures et prélèvements à mettre en œuvre in situ.
Il est prévu au moins une publication scientifique dans une revue internationale et la participation à un congrès international dans le cadre de ce projet de thèse.
Profil recherché
Master ou ingénieur en mécanique des fluides, physique de l’atmosphère, ou transferts thermiques ayant un goût pour la modélisation et l’expérimentation ; sens du travail en équipe ; excellentes capacités de rédaction ; rigueur et organisation ; esprit d’initiative et créativité ; motivation pour la recherche
Télétravail
Occasionnel
Informations complémentaires
La thèse se déroulera à 70 % dans les locaux du STAAR/LERTA à Cherbourg-en-Cotentin et à 30 % dans les locaux de SA2I/LIE à Cadarache (au cours de missions de plusieurs semaines). La thèse repose sur des partenariats internes et externes à l'IRSN. Les partenaires internes sont : le SA2I/LIE, le SESUC/BMCA, le SA2I/LEF et le SERPEN/BERAP. Le partenaire externe est l'INRAE (UMR ISPA).
Diversité
La diversité est une des composantes de la politique RSE, RH et Qualité de Vie au Travail à l’IRSN. Nous accordons la même considération à toutes les candidatures, sans discrimination, pour inclure tous les talents.
Quelles que soient les différences, nous souhaitons attirer, intégrer et fidéliser nos candidats et nos collaborateurs au sein d’un environnement de travail inclusif.
L'IRSN conduit une politique active depuis de nombreuses années en faveur de l'égalité des chances au travail et l'emploi des personnes handicapées. Si vous êtes en situation de handicap, n'hésitez pas à nous faire part de vos éventuels besoins spécifiques afin que nous puissions les prendre en compte.
Localisation du poste
Localisation du poste
Europe, France, Normandie, Manche (50)