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
2024-805
Description du poste
Intitulé du poste
Propagation d'une onde de souffle générée par des charges explosives en milieu aquatique H/F
Type de contrat
Doctorat
Statut
Cadre
Disponibilité du poste
01/10/2024
Localisation du poste
Fontenay-aux-Roses
Environnement / Organisation / Contexte
L’IRSN mène des programmes de recherche pour développer les connaissances nécessaires à ses missions dans des activités liées notamment aux effets des explosifs. Lorsqu’une explosion survient dans un site nucléaire, les paramètres de l’onde de souffle dépendent de paramètres comme : la quantité d’explosif, sa nature, sa géométrie et les caractéristiques du milieu de propagation. L’IRSN a déjà participé à la mise en évidence des grandeurs caractérisant la propagation d’ondes consécutives à des détonations d’explosifs, en champ libre, et autour d’obstacles de formes variées dans l’air. Une étude débutée en 2017 vise à étudier l’impact d’une onde de choc aérienne sur une structure cylindrique. En parallèle, le développement d’un système novateur de visualisation des ondes de choc a permis de compléter les travaux.
Le laboratoire BMAX développe en particulier des méthodes et outils pour évaluer les conséquences de tels actes à l’encontre d’installations ou de transports nucléaires. Il souhaite ainsi être en mesure de caractériser le chargement en pression dans des installations ou des équipements remplis d'eau (comme la piscine réacteur ou la piscine d’entreposage de combustible d’une centrale nucléaire par exemple), chargement consécutif à la détonation d’une charge d’explosif immergée. Les travaux menés permettront d’améliorer la connaissance des phénomènes et de renforcer la pertinence de l’IRSN vis-à-vis de l’expertise dans la thématique des explosions en milieu aquatique.
Mission
Travaux
L’étude se focalisera sur la propagation d’ondes de choc subaquatiques générées par explosif au voisinage de structures immergées. L’objectif est d’améliorer la connaissance :
des phénomènes régissant la propagation d’une onde de souffle 3D et son interaction avec des obstacles ;
du chargement résultant à l’aide de capteurs et de caméras rapides, afin d’établir des modèles utiles à l’expertise.
L’influence des caractéristiques physiques de l’eau et de l’explosif, de sa profondeur d’immersion ainsi que des dimensions des obstacles sera investiguée. L’étude des réflexions et diffractions d’ondes devra être abordée pour identifier toutes les phases du chargement mécanique et proposer une passerelle avec des modèles aériens existants. L’influence de l’échelle sera investiguée.
Méthodes et moyens
On s’attachera à :
développer et mettre en œuvre un ou plusieurs bassins d’essais instrumentés,
établir des modèles simplifiés sur la base des résultats expérimentaux,
modéliser les effets à l’aide de modèles à développer, en complément d’éventuels calculs avec un code de calcul (mis en œuvre à Pprime),
discuter les résultats en faisant la synthèse entre l’observation des phénomènes par caméra rapide, les mesures de pression et les simulations numériques,
comparer avec des résultats d’essais obtenus à grande échelle.
Calendrier détaillé
1ère phase (12 mois)
Recherche bibliographique
Réflexion sur les moyens de mesure de souffle subaquatique.
Enregistrement des évolutions temporelles de pression en champ libre par les moyens de métrologie sélectionnés et comparaison avec la littérature et des surpressions réfléchies par une paroi plane faisant face à la charge explosive.
Comparaison des profils temporels de pression avec les trajectoires relevées par imagerie rapide.
2è phase (18 mois)
Etude 1 : propagation de l’onde de choc subaquatique en champ libre dans un bassin résistant aux chocs à petite échelle pour établir des abaques en pression, temps d’arrivée et impulsion. L’influence des caractéristiques de l’eau ainsi que de la gerbe sera examinée.
Etude 2 : étude de la bulle des gaz brûlés. Une explosion sous-marine libère une grande quantité d’énergie et émet une bulle de gaz chauds sous pression dont il s’agit d’étudier l’évolution temporelle du diamètre.
Etude 3 : interaction avec obstacle. On expliquera les phénomènes de réflexion, contournement et combinaison des ondes de pression en fonction de la position relative de la charge par rapport à l’obstacle.
Etude 4 : (i) restitution des abaques de Cole avec l’aide d’un code 1d et comparaison avec les résultats expérimentaux. (ii) Interaction d’une onde de souffle avec l’interface eau/air.
3è phase (6 mois) : rédaction du manuscrit et d’une publication
Publications
Cole, R. Underwater explosions. Cambridge
Profil recherché
• Actuellement en formation 3è année Ingénieur ou Master 2 mécanique des fluides, énergétique, génie des procédés, détonique, dynamique rapide
• Intérêt marqué pour l’expérimentation
• Pratique du langage Python et des systèmes d’acquisition de données
• Capacité à travailler de manière autonome ainsi qu'en équipe
Télétravail
Occasionnel
Informations complémentaires
Co-direction CNRS - institut PPrime / IRSN
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, Ile-de-France, Hauts-de-Seine (92)
Critères candidat
Langues
Anglais (3- Niveau avancé)