Post-doc - Ebullition en film du sodium liquide autour d'une sphère instrumentée à haute température H/F - Jouques, France - CEA Tech

Description

Description du poste

Domaine

Instrumentation, métrologie et contrôle

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Post-doc - Ebullition en film du sodium liquide autour d'une sphère instrumentée à haute température H/F

Sujet de stage

Un accident grave dans un réacteur nucléaire peut entraîner la fusion du cœur, formant ainsi un magma liquide et corrosif à haute température appelé « corium », dont la propagation est régie par une grande variété de mécanismes physiques.
Le programme expérimental SERUA a pour objet l'investigation de l'interaction corium-sodium à l'échelle d'une goutte de corium, représentée par une sphère en Tantale. Il s'agit d'établir des corrélations de transfert thermique extrapolables au cas réacteur, sans équivalence dans la littérature.
L'objectif de ce post-doctorat est de qualifier les échanges thermiques prévalant à l'échelle de la sphère instrumentée, à différentes étapes représentatives d'un essai SERUA :
-le chauffage inductif de la sphère avant transfert,
-le temps de vol de la sphère lors de sa plongée vers la surface libre du sodium liquide,
-l'immersion de la sphère au sein du bain de sodium, qui doit mener à la définition de la courbe d'ébullition.

Durée du contrat (en mois)

12

Description de l'offre

Au sein du projet SERUA (Sodium boiling Experimental Rig for Understanding of fuel-coolant interAction), l'objectif de ce travail de recherche post-doctorale est de qualifier les échanges thermiques prévalant à l'échelle d'une sphère instrumentée en tantale immergée dans un bain de sodium liquide.

Le post-doctorant mènera des essais à visée de qualification puis de qualité métrologique sur les fours à induction VITI du laboratoire LEAG, et PELE du laboratoire LESC, en s'appuyant sur des techniques de pointe en lien entre autres avec l'induction électromagnétique, la thermométrie infrarouge, la réflectométrie laser et un fluxmètre thermique haute température embarqué dans une sphère en tantale. En amont de l'implémentation de l'expérience intégrale SERUA, il s'agira d'éprouver, d'une part, l'instrumentation innovante déployée en conditions représentatives, et d'autre part, le protocole de chauffage puis de transfert de la sphère instrumentée. Pour cela, outre les essais proprement dits, des outils d'analyse des données expérimentales en langage python devront être améliorés. Ce travail permettra de formuler des préconisations pour la conduite des essais SERUA.

Cette approche expérimentale se doublera nécessairement d'une approche numérique, avec le soutien technique du LMAG, sur la base d'un travail récent de modélisation. Par des analyses croisées des données expérimentales et des résultats des simulations, on cherchera d'une part à valider les interprétations physiques des essais, en évaluant par exemple l'impact de la présence de la tige de passage d'instrumentation, ou encore en quantifiant l'influence de la convection forcée autour de la sphère lors de son transfert vers le bain de sodium. D'autre part, des méthodes inverses seront mises en œuvre afin à d'acquérir certaines informations inaccessibles à l'instrumentation, en particulier des propriétés-clés méconnues dans la littérature comme l'émissivité de la sphère instrumentée en tantale.

Un travail réussi dans le cadre de ce post-doctorat permettra l'acquisition de compétences approfondies et transverses, dans différents domaines relatifs à l'approche métrologique, les méthodes de caractérisation haute température et la simulation numérique multi-physique. La nature fondamentale des mécanismes en jeu autorise la publication de résultats originaux, tout en assurant le côté applicatif du travail de recherche avec la perspective des essais SERUA.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Métrologie haute température, Transfert thermique, Simulation numérique, Python, Comsol

Profil du candidat

Doctorat dans le domaine expérimentation/instrumentation est un prérequis.

Une expérience en métrologie haute température serait appréciée.

Des connaissances en simulation numérique de procédés, au niveau utilisateur, sont également valorisables.

Le CEA est un acteur engagé dans l'accueil, l'insertion et le maintien dans l'emploi des salariés en situation de handicap. Ainsi, si vous le souhaitez, vous pouvez également joindre tous documents justifiants de votre situation de handicap (RQTH, carte mobilité inclusion, pension d'invalidité, etc).