Contexte

Le condenseur d’une centrale nucléaire est un composant clé du circuit secondaire d’une centrale nucléaire. En fonctionnement nominal, son rôle est de condenser la vapeur issue de la turbine basse pression par échange thermique avec la source froide (rivière ou tour aéroréfrigérante) et d’assurer la fermeture du cycle thermodynamique. Le condenseur joue également un rôle particulier dans le cas d’un transitoire d’ilotage. Dans ce cas, la turbine est subitement déconnectée du réseau électrique et la puissance de la tranche diminue rapidement. Le condenseur doit alors évacuer l’excédent de puissance produit tout en maintenant la pression du caisson dans une gamme de fonctionnement assurant la protection de la turbine.

Le code THYC (THermohYdraulique des Composants) est le code de référence d’EDF pour la simulation à l’échelle composant des grands échangeurs de chaleurs des centrales nucléaires et est utilisé par l’ingénierie d’EDF pour la simulation numérique des condenseurs. Dans ces calculs, les équations de conservation du mélange eau/vapeur sont résolues en 2D/3D par une approche volumes finis afin de modéliser de manière détaillée les différentes zones de l’échangeur. Les échanges de chaleur sont modélisés par des lois empiriques incluant la prise en compte des effets de diffusion, de cisaillement, d’inondation ainsi que le transport des gaz incondensables.

Jusqu’ici, les applications visées concernent des condenseurs en fonctionnement stationnaire mais on souhaite rendre possible la simulation de scénarios transitoires avec THYC comme les ilotages turbines ou la perte du circuit de refroidissement.

Objectif du stage : 

L’objectif du stage est de permettre la réalisation des simulations en régime transitoire de condenseurs avec THYC. Le stage sera encadré par des membres de l’équipe de développement de THYC et s’organisera de la façon suivante :

- Appropriation théorique des phénomènes physiques à représenter
- Développements informatiques permettant de réaliser des simulations de condenseurs avec THYC : mise à jour du schéma de calcul du coefficient d’échange thermique, mise à jour dynamique des conditions limites, gestion des entrées/sorties, vérification
- Validation sur un scénario de transitoire d’ilotage. Comparaison avec des mesures réalisées sur site et avec la méthodologie de référence basée sur un outil de simulation de l’ingénierie
- Simulation d’autres transitoires incidentels (par exemple : perte de la source froide)

Stage de fin d’études d’école d’ingénieur ou de Master recherche.

Connaissances solides en modélisation thermohydraulique et en simulation numérique

Appétence pour la programmation