Stage - modélisation cfd d'une coupure de débit de conduite forcée avec aération h/f

EDF, fournisseur d'électricité, exploite des ouvrages hydrauliques et est en charge de leur productivité, de leur fiabilité et leur sureté. La conduite forcée est un des composants principaux de ces ouvrages. Une vanne est située en amont de la conduite forcée et sert à couper le débit provenant de la retenue. Lors de la fermeture, des aérations sont nécessaires pour contrer la dépression au sein de celle-ci, en partie lié à l'entraînement gravitaire de l'eau dans la conduite. Afin de mieux appréhender les phénomènes présents au sein d'une conduite forcée lors d'une phase de coupure de débit, EDF R&D s'intéresse à mieux caractériser et modéliser l'écoulement diphasique à l'aide de simulation numérique. En effet, l'écoulement induit des sollicitations mécaniques responsables sur la vanne qui sont dépendantes des propriétés de l'écoulement et des caractéristiques de fermeture et géométrique de la conduite.
Le code neptune_cfd est développé et utilisé à la R&D de manière croissante sur différentes applications du groupe EDF pour simuler les écoulements multiphasiques. Pour le présent stage, le logiciel sera utilisé à des fins de validations et de compréhension physique des phénomènes pouvant intervenir au sein d'une coupure de débit d'une conduite forcée. Pour ça le ou la stagiaire simulera des expériences de la littérature réalisées en laboratoire, il/elle cherchera à valider et enrichir un modèle numérique existant. Enfin, une analyse des coefficients d'efforts sur la vanne de tête sera réalisée pour différents types de fermeture.
Pour les atteindre, le programme de travail proposé est le suivant :
1. Appropriation de la théorie des écoulements diphasiques, et de neptune_cfd
2. Analyse, validation et enrichissement sur des essais de la littérature (2 à 3 modèles réduits)
3. Passage à l'échelle 1 et Prédiction de coefficient d'effort sur une vanne de tête.
4. Rédaction du mémoire