Stage vérification et validation du module de solidification de code saturne avec les schémas cdo f/h

Contexte.

EDF R&D prépare l’avenir du monde de l’énergie et oriente ses axes de recherches en cohérence avec la stratégie du groupe EDF. Au sein de la R&D, le département MFEE (Mécanique des Fluides, Energies et Environnement) apporte un appui scientifique aux directions de la production et de l'ingénierie pour optimiser les performances des installations de production d'électricité, tout en garantissant leur sûreté. Une des actions de fond entreprise dans ce cadre est la mise à disposition de codes de simulation pour la mécanique des fluides et la thermique.
Le code de simulation code_saturne (logiciel open-source disponible depuis https://www.code-saturne.org/) capitalise depuis plus de 25 ans le savoir des équipes d’EDF en thermo-hydraulique et CFD (Computational Fluid Dynamics). Ce code s’appuie sur des méthodes de discrétisation avancées pour la résolution des équations de Navier-Stokes et ses modèles dérivés. A l’aide de code_saturne, il est ainsi possible de modéliser les écoulements incompressibles ou dilatables, les transferts de chaleur avec ou sans modélisation de la turbulence.
Le module de solidification peut être utilisé, par exemple, pour la simulation des bains de corium, matériaux à très hautes températures issus de la fusion du cœur lors d’un accident grave. Ce module inclut plusieurs modèles de solidification adaptés à différents types de configurations (par exemple, avec ou sans ségrégation de phases).
En ce qui concerne les schémas de discrétisation spatiale utilisés dans code_saturne, afin d’étendre les capacités du code vis-à-vis de l’évolution des besoins industriels et scientifiques, et de le maintenir à l’état de l’art, notamment pour l’usage de maillages polyédriques et/ou de qualité dégradée, des méthodes numériques de nouvelle génération appelée CDO (Compatible Discrete Operator) sont en cours de développement et d’intégration à code_saturne.


Objectifs.

L’objectif de ce stage est de contribuer, au sein de l’équipe de développement de code_saturne et du groupe “Incendies et Accidents Graves” du département MFEE, à l’amélioration de la vérification et la validation du module de solidification de code_saturne basé sur les schémas CDO. La partie vérification consistera à comparer les résultats obtenus par le module à ceux issus de problèmes disposant de solutions analytiques (par exemple, solidification 1D d’un fluide initialement liquide et mis au contact d’un matériau solide plus froid). La partie validation consistera à comparer les résultats obtenus par le module à des résultats expérimentaux disponibles dans la littérature où la solidification est couplée à de la convection naturelle. Cette partie pourra inclure aussi de la recherche bibliographique afin d’identifier des cas expérimentaux pertinents pour la validation, ainsi que des études de sensibilité à certains paramètres (physiques ou numériques) utilisés dans les modèles du module de solidification.



· Mécanique des fluides et énergétique (transferts thermiques, changement de phase)

· Mathématiques appliquées (calcul scientifique)

· Langage de programmation (C, C++, python)

· Autonomie, rigueur et capacité à travailler en équipe

· Français (C1), Anglais (B2)