Contexte industriel
EDF R&D développe des compétences en modélisation de l’incendie pour garantir la sûreté des centrales nucléaires d’EDF. Les câbles électriques constituent un combustible potentiel dans les ces installations industrielles vis-à-vis du risque incendie. La modélisation de la réaction au feu de ces combustibles nécessite d’entreprendre des travaux de recherche ayant pour but de comprendre leur comportement, notamment le processus de pyrolyse (dégradation thermique des matériaux).
Contexte scientifique
La pyrolyse constitue un phénomène physique particulièrement riche et complexe, mobilisant de nombreux processus tels que le transfert de chaleur, le transport de gaz en milieu poreux, la déformation des matériaux et les réactions chimiques associées. Dans ce domaine, EDF travaille sur Gpyro, un code de pyrolyse 3D à l’état de l’art, utilisé comme référence dans la recherche scientifique.
Lors d’un scénario d’incendie impliquant un combustible solide, la pyrolyse du matériau conduit à la libération de gaz inflammables. La flamme ainsi générée exerce un effet rétroactif sur le matériau solide, intensifiant sa dégradation par élévation de température. Cette dégradation accrue alimente à nouveau la flamme, créant ainsi un couplage étroit entre les phénomènes de combustion et de pyrolyse.
Une thèse actuellement en cours à EDF, menée en partenariat avec l’IMFT et Centrale Lille (2023–2026), vise à poursuivre le développement du code Gpyro et à le coupler à un code CFD. Ce couplage a pour objectif de mieux représenter les interactions complexes entre la flamme et la pyrolyse du combustible solide.
Description et objectif du stage
Une première version du couplage du code Gpyro à un code CFD est d’ores et déjà réalisée dans le cadre de la thèse. Or, cette première version n’est pas optimisée et n’intègre pas toutes les fonctionnalités de couplage des deux codes. De plus, une étape de validation doit être entreprise. Par conséquent, l’objectif de ce stage est de compléter le couplage et le rendre plus robuste ainsi que valider le modèle couplé. Le stagiaire travaillera en étroite collaboration avec le thésard, ainsi que son équipe d’encadrement.
Suite à une étude bibliographique préliminaire, le stagiaire prendra en main le code couplé. Ensuite, une phase d’intégration des nouvelles fonctionnalités de couplage sera entreprise. Cela nécessite un travail de développement et de programmation dans le code Gpyro/CFD. Enfin, une étape de validation sera réalisée.
CFD, modélisation physique et simulation numérique, mécanique des fluides et énergétique.
Des compétences en programmation en Fortran90 sont nécessaires.
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