Post doc

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information scientifique, logiciel

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Post doc - Implémentation et étude de modèles multiphases compressibles et de schémas numériques H/F

Sujet de stage

Implémentation et étude des modèles et schémas numériques pour les écoulements multiphases compressibles de complexité croissante dans un code de calcul C++.

Durée du contrat (en mois)

12

Description de l'offre

Contexte :

Dans les études d’accidents graves, une partie de l’évènement consiste en un jet de corium (mélange de combustible et éléments structurels du cœur fondus) interagissant avec le fluide caloporteur du réacteur. On appelle cela FCI pour Fuel Coolant Interaction. L’interaction induit une fragmentation plus ou moins intense du corium menant potentiellement à une explosion de vapeur. Le LMAG (Laboratoire de Modélisation des Accidents Graves du CEA Cadarache) étudie cet évènement et développe un code de calcul C++ dédié à sa simulation : le code SCONE.

Les développements en cours étant dans une certaine mesure indépendants du modèle multiphasique de base implémenté, des recherches et développements sont nécessaire pour étudier des alternatives à ce choix.

Au niveau logiciel, le code SCONE est basé sur la plateforme numérique TRUST ( développé au DM2S (Département de Modélisation des Systèmes et Structures du CEA Saclay).

Le post doc sera encadré et basé au LMAG à Cadarache avec un co-encadrement par un ingénieur-chercheur du LCAN (Laboratoire de Calcul intensif et d’Analyse Numérique).

Détails du sujet :

Il existe une multitude de modèles multiphases compressibles qui se différencient principalement par le degrés d’approximation des interactions entre les phases. Le modèle multiphase actuel dans SCONE-TRUST se réduit à un modèle en équilibre de pression à 6 équations lorsque deux phases sont considérées. La résolution est basée sur un schéma sur grille décalée. Pour des simulations de sous phénomènes du FCI, un modèle plus simple peut suffire. A l’inverse, la simulation globale nécessite la modélisation des déséquilibres entre phase. Niveau numérique, la considération de modèles hyperboliques ouvre la porte à des schémas type Godunov.

Le déroulement du post-doc peut être découpé en 4 parties :

- Prise en main de la plateforme TRUST à partir du code SCONE sur des cas tests multiphasiques. En parallèle de cela, un parcours bibliographique de plusieurs modèles multiphases compressibles ainsi que des méthodes de résolutions sera à effectuer.

- Mise en place d’une discrétisation colocalisée de type Godunov dans SCONE-TRUST et son application à un modèle simple existant dans le code.

- Développer dans le code les modèles sélectionnés par complexité croissante. La finalité est un modèle en déséquilibre total ([Baer & Nunziato, , Int J Multiphase Flow]). Les méthodes numériques seront basées sur la discrétisation colocalisée implémentée précédemment. Des alternatives de type schémas décalés pourront aussi être considérés suivant l’avancement des travaux.

- Validation et à l’automatisation de celle-ci (cas tests de non-régression). Cette dernière étape pourra être précédée de l’extension d’un modèle à N phases suivant l’avancement des tâches majeures.

Moyens / Méthodes / Logiciels

SCONE-TRUST

Profil du candidat

Doctorat en Calcul Scientifique ou équivalent.

Le candidat devra avoir un très bon niveau en développement dans le langage C++ avec une expérience significative de programmation dans ce langage.

Des connaissances en mécanique des fluides multiphasiques compressibles et méthodes numériques seraient un atout.