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Caractérisation de l'homogénéité d'un mélange de deux poudres dans un tambour tournant : Sim H/F (BB-3765D)

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Description du posteDomaineMécanique et thermique ContratStage Intitulé de l'offreCaractérisation de l'homogénéité d'un mélange de deux poudres dans un tambour tournant : Sim H/F Sujet de stageCaractérisation de l'homogénéité d'un mélange de deux poudres dans un tambour tournant : Simulation numérique par Méthode des Éléments Discrets Durée du contrat (en mois)6 mois Description de l'offre Contexte :Le mélange des solides divisés, de poudres ou de milieux granulaires, est une opération clé pour de nombreux domaines industriels aussi variés que la pharmacie, l’agro-alimentaire, l’industrie des ciments, des matières plastiques... Dans le cas présent, l’étude s’applique au procédé de fabrication des combustibles nucléaires obtenus à partir d’une poudre d’uranium et d’une poudre de plutonium mélangées dans un tambour tournant. L’optimisation du temps de mélange des poudres nécessaire pour obtenir une bonne homogénéité constitue un enjeu important qui permettra de réduire le coût de l’opération. Cependant la complexité du comportement des poudres dû au caractère dynamique des forces mises en jeu et à son aspect pulvérulent rend difficile son étude par des techniques expérimentales aux échelles de temps et d’espace pertinentes. La simulation par la Méthode des Éléments Discrets (DEM) constitue une alternative pour palier à cela en offrant une description granulaire du comportement de la matière. Un code DEM co-développé par le CNRS, l’INRA et le CEA sera utilisé dans le cadre du stage pour étudier les phénomènes d’intérêt.Objectifs :L’objectif du stage consiste à mettre en place une étude numérique utilisant la méthode DEM du mélange de deux poudres dans un tambour tournant en géométrie 3D afin d’assurer une bonne homogénéité pour différents paramètres du procédé.Étapes du stage :La première étape du stage consistera à s’approprier le sujet et les méthodes par une recherche bibliographique sur la caractérisation des mélanges d’une part et à prendre en main le code de simulation d’autre part. La deuxième étape s’attachera à réaliser en simulation une étude de sensibilité afin d’optimiser la vitesse d’homogénéisation du mélange. Les paramètres influents sont par exemple les proportions relatives des deux poudres, la taille et la vitesse de rotation du tambour, la différence de taille entre les poudres.Relations/collaboration :CNRS/LMGC, INRAMoyens expérimentaux mis en œuvre (essais, techniques d’analyse, de caractérisation, ...) :-Pas d’expérience prévue dans le cadre du stage.Moyens de calculs, informatiques mis en œuvre (langages, logiciels) :Travail effectué sous Linux. Langage C++. Accès aux calculateurs du CEA Cadarache Moyens / Méthodes / LogicielsTravail effectué sous Linux. Langage C++. Accès aux calculateurs du CEA Cadarache Profil du candidatEtudiant en 3ème année d'école d'ingénieur ou Master 2 avec des compétences en mécanique, physique ou mathématiques appliquées. Curieux, autonome et rigoureux vous souhaitez développer/approfondir des compétences en simulation dans un environnement de recherche appliquée. Des connaissances en programmation (C++), en Méthode des Eléments Discrets ou en métallurgie des poudres seraient un plus.

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