Simulation Numérique D'une Pompe Centrifuge en

Description du poste **Domaine**: - Thermohydraulique et mécanique des fluides **Contrat**: - Stage **Intitulé de l'offre**: - Simulation numérique d'une pompe centrifuge en mélange eau-air avec le code CATHARE-3 H/F **Sujet de stage**: - L'objet de ce stage est la simulation numérique d'une d'une pompe en mélange eau-air à l'aide du code CATHARE-3. La présence d'un tel mélange affecte lourdement les capacités d'une pompe, avec une réduction potentiellement importante des performances. L'enjeu de ce travail sera d'étudier la capacité de CATHARE à reproduire fidèlement de tels écoulements. **Durée du contrat (en mois)**: - 5 à 6 mois **Description de l'offre**: **Contexte du stage** - Le code CATHARE est un outil de simulation thermohydraulique diphasique à échelle système [1]. Afin de modéliser un circuit primaire complet, de nombreux composants doivent faire l'objet d'une modélisation spécifique : vannes, assemblages, pressuriseur, pompes, etc. Dans le cadre du développement de CATHARE, un modèle unidimensionnel (1D) de pompe a été développé lors d'une thèse [2], afin de compléter le modèle ponctuel (0D) historique. Il permet de prédire les performances de pompes de géométries variées (centrifuges, hélico-centrifuges, axiales) ou de compresseurs, en conditions monophasiques, isolés ou placés au milieu d'un circuit. Des travaux sont actuellement en cours pour étendre et valider ce modèle pour des régimes diphasiques accidentels. La validation de ces travaux est réalisée à l'aide des résultats expérimentaux de la campagne EVA (eau-vapeur), réalisée au CEA dans les années 70. Toutefois, ces essais consistent principalement en des mesures de pression entrée-sortie, et ne fournissent aucune information sur la dynamique interne des écoulements. Or, les différents régimes d'écoulement conduisent à des performances (pression, couple) très variables de la pompe. Leur bonne modélisation est donc essentielle. [3] Afin de compléter les essais EVA, des articles de la littérature scientifique proposant des visualisations d'écoulements diphasiques eau-air au sein de pompes centrifuges ont été réunies. L'enjeu du stage sera de réaliser la modélisation d'une de ces pompes, la pompe P23 [4], à l'aide de CATHARE, et de confronter les résultats du calcul (performances, régime d'écoulement) aux mesures et visualisations expérimentales. **Objectifs** Les tâches à réaliser par le/la futur(e) stagiaire seront les suivantes: - prise en main de CATHARE-3 et de la bibliographie - création d'un jeu de données modélisant la pompe P23 - vérification et validation en monophasique - calculs en conditions eau-air reproduisant les essais de Monte Verde [4] - analyse des résultats, et notamment de la qualité de la prédiction du régime d'écoulement et de la pression différentielle Suite à ces calculs, des pistes d'améliorations du modèle 1D pourront être proposées, et d'éventuels développements visant à améliorer la prédiction pourront être testés.**Références** [2] L. Matteo, "Modélisation unidimensionnelle du comportement d'une pompe rotodynamique en fonctionnement normal et accidentel", Thèse de doctorat, 2019 [3] J.F. Gülich, "Centrifugal pumps",2nd edition, 2010 [4] W. Monte Verde et al, "Experimental study of gas-liquid two-phase flow patterns within centrifugal pumps impellers", Experimental thermal and fluid science, Vol 85, 2017, p37-51 [5] T. Bouvard, Ateliers CATHARE session H : turbomachines**Moyens / Méthodes / Logiciels**: - Simulation numérique, CATHARE-3, mécanique des fluides, théorie des turbomachines - étudiant/étudiante en école d'ingénieur ou master 2, avec une spécialité en mécanique des fluides- Des connaissances en théorie des turbomachine, écoulements diphasiques ainsi que des compétences en python et simulation numérique seraient appréciées.Localisation du poste **Site**: - Saclay **Localisation du poste**: - France, Ile-de-France, Essonne (91) **Ville**: - Gif-sur-Yvette **Diplôme préparé**: - Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs **Formation recommandée**: - Génie nucléaire ou mécanique des fluides **Possibilité de poursuite en thèse**: - Non Demandeur **Disponibilité du poste**: - 01/03/2025 Informations générales **Entité de rattachement**: Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs. Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures