12 mois

POSTDOC – Étude des phénomènes dynamiques dans les thermosiphons diphasiques

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Contrat Post-Doctoral Pprime – EDF R&D - ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES DYNAMIQUES DANS LES THERMOSIPHONS DIPHASIQUES

Contexte

Dans le cadre des travaux sur les nouveaux réacteurs, une attention particulière est portée aux Systèmes de Sureté Passifs. Ces systèmes et les technologies associées sont vus comme des options crédibles représentant une alternative aux systèmes essentiellement actifs présents sur les centrales du parc EDF actuel et futurs. Ils ont pour objectif de participer à la simplification du design : moins de systèmes support sont requis pour les systèmes passifs, et à l’amélioration de la sûreté : notamment en augmentant la robustesse face aux cas « extrêmes » (perte totale d’alimentation électrique et/ou perte de la chaîne de refroidissement).

Un ensemble de technologies peuvent être actuellement rangées sous la dénomination de Système Passif. Elles sont caractérisées par une mise en fonctionnement sous l’effet des potentiels disponibles au sein du réacteur lors des situations accidentelles (pression, température, densité, potentiel chimique..) et ne nécessitent pas d’apport d’énergie (électrique ou mécanique) sauf éventuellement en phase initiale pour activer une vanne. Parmi elles, les caloducs et thermosiphon à boucles permettent de transférer de manière passive l’énergie thermique d’une source chaude vers la source froide du milieu extérieur. Les études menées sur ces thermosiphons naturels en boucle ouverte ou fermée diphasique ont permis de soulever plusieurs interrogations :

  • sur les performances réelles des systèmes étudiés du fait de couplages entre physiques complexes et du fait d’un manque de références expérimentales permettant de valider les premières estimations,

  •  sur le comportement physique des boucles de thermosiphon diphasique calculées à l’aide du Code CATHARE qui présente des instabilités dynamiques dont il est difficile de juger la réalité physique (amplitude, fréquence, démarrage). Ces instabilités pourraient s’avérer problématiques d’un point de vue mécanique (interactions avec les structures) ou thermique (fiabilité de démarrage et du comportement du système).

    Objectifs scientifiques

    L’objectif principal de ce contrat post-doctoral porte sur le premier volet des interrogations soulevées. Il vise à mieux identifier les raisons fondamentales de l’apparition des instabilités, mais aussi à terme à mieux les quantifier, et étudier la possibilité de les atténuer voire les supprimer via des dispositifs adéquats à définir. Il vise également à apporter des compléments à l’approche Système 1D au moment de la phase de démarrage (et donc de mise en action du thermosiphon).

    Pour réaliser ces travaux, on envisage :

  • une campagne d’essais sur un dispositif simplifié au laboratoire.

  • une étude des causes des instabilités propres à ces systèmes.

  • le développement de stratégies visant à réduire les instabilités dynamiques.

    Profil du candidat, prérequis

    Le candidat devra avoir une bonne connaissance des systèmes à changement de phase liquide-vapeur. Il devra en outre posséder de fortes compétences en tant qu’expérimentateur (développement, mise au point, exploitation).

Etienne Videcoq - Contacter
PPRIME - ENSMA

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12 mois

CHERCHEUR/POST-DOC (H/F) – Investigations expérimentales de stratégies de contrôle en boucle fermée pour la réduction d'impact du sillage d'un corps d'Ahmed

Au CNRS, Laboratoire PPRIME, situé au Futuroscope, ce post-doctorat s'inscrit dans le cadre du projet ANR COWAVE (Contrôle rétroactif du sillage d'un véhicule) entre les laboratoires PRISME à Orléans, Pprime à Poitiers, LHEEA à Nantes et l'industrie automobile PSA. Cette offre concerne la contribution de Pprime au projet COWAVE. Celle-ci consiste à explorer expérimentalement dans un canal hydrodynamique des stratégies de contrôle de sillage en boucle fermée avec des volets mobiles. Les sillages tridimensionnels de corps épais, du type corps d'Ahmed, génèrent une traînée de pression et des forces latérales, contribuant ainsi de manière significative à la consommation de carburant et aux émissions polluantes des véhicules routiers. Malgré les nombreuses tentatives réalisées pour minimiser l'impact des sillages sur l'environnement, on ne sait toujours pas quelle est la stratégie de contrôle la plus efficace ! Dans ce contexte, le projet ANR COWAVE aborde deux aspects fondamentaux du contrôle du sillage : premièrement, quels types d'actionneurs sont les plus efficaces ? Alors que la plupart des stratégies de contrôle en boucle fermée utilisent des effets d'entraînement visqueux pour actionner les couches de cisaillement dans le sillage, l'exploitation des forces de pression produites par des déflecteurs mobiles pourrait être une alternative intéressante à tester. Deuxièmement, pour la mise en œuvre de la commande en boucle fermée, nous voulons tester si les stratégies de commande obtenues par des techniques d'apprentissage automatique (Machine Learning) permettent d'obtenir une meilleure efficacité et une plus grande robustesse que les approches plus classiques basées sur des modèles. Pour postuler suivre ce lien https://bit.ly/3qDG6Ml / Date Limite Candidature : vendredi 12 mars 2021