Vous intégrez le Laboratoire de l'Incendie et des Explosions (LIE) du Service des Agressions Internes et risques Industriels (SA2I) rattaché au Pôle Sûreté des installations et des systèmes nucléaires à Cadarache. Le SA2I réalise des expertises concernant la maîtrise des risques d'incendies, d'explosions et induits par l'activité humaine et des travaux de R&D dans ces mêmes domaines et plus généralement de la thermique et de la mécanique des fluides réactifs. Il initie, réalise ou suit des études et des recherches propres à répondre aux besoins de l'expertise dans son domaine de compétences. Au sein du service, le LIE a pour objectif principal d'améliorer la connaissance sur les risques incendie et explosion en milieu confiné et ventilé et de développer les modélisations physiques associées. Cette connaissance est capitalisée par le développement de logiciels scientifiques à champ et à zones pour simuler les scénarios d'incendie et d'explosion en milieux représentatifs des installations nucléaires. Il vient en soutien aux unités qui réalisent des expertises de sûreté et des programmes expérimentaux par l'utilisation de ces logiciels.

L'explosion des gaz et plus particulièrement celle de l'hydrogène constitue une source d'accidents majeurs aussi bien dans les installations industrielles classiques que nucléaires. Dans les installations nucléaires, ces explosions peuvent entraîner la perte de confinement des matières radioactives et leur rejet dans l'environnement. Afin de prévenir ces risques et de limiter leurs conséquences, il est primordial de se doter d'outils de calculs capables de prédire de manière suffisamment réaliste les charges en pression et en température générées par l'explosion. Le logiciel CFD open-source CALIF3S est développé par l'IRSN dans ce but. Il permet de traiter les écoulements turbulents réactifs compressibles ou faiblement compressibles (selon une approche à faible nombre de Mach), tels que ceux rencontrés lors d'une explosion. Différentes approches sont disponibles pour traiter la turbulence. Les deux premières sont relativement classiques dans le cadre de la simulation des explosions. La première, basée sur des modèles statistiques en un point (RANS), est le plus souvent utilisée compte-tenu des contraintes (en taille et nombre de Reynolds) des applications industrielles. La simulation des grandes échelles (SGE), plus prédictive mais plus coûteuse en temps de calcul, reste prohibitive pour les cas industriels et est plutôt utilisée en soutien, à des fins de compréhension des phénomènes physiques et d'interprétation d'expériences. Enfin, une troisième approche, plus originale, basée sur une catégorie de modèles dits ''hybrides'', intégrant dans un même système d'équations de bilan les approches RANS et SGE est en cours de développement au laboratoire.

L'objectif de la thèse proposée est d'améliorer cette dernière méthode afin d'obtenir une approche prédictive capable de traiter des cas à l'échelle industrielle avec un coût en temps de calcul raisonnable.

master mécanique énergétique et/ou mécanique des fluides numériques

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