Contexte

La mécanique des fluides numérique, ou CFD pour Computational Fluide Dynamics, est aujourd'hui largement utilisée dans l’industrie : aéronautique, aérospatial, automobile… Dans la filière nucléaire, la CFD est utilisée pour la conception des nouveaux réacteurs nucléaires et l’étude des réacteurs existants. Avec l’explosion des capacités de calculs et le développement de méthode de maillages mobiles, il est maintenant possible de réaliser des simulations CFD avec de l’interaction fluide-structure.

Dans le cadre du partenariat de R&D avec EDF et Framatome, des campagnes expérimentales réalisées au CEA ont étudié la réponse d’assemblages combustible à des sollicitations sismiques. Pour cela des maquettes d’assemblages à l’échelle 1:2 ont été soumises à des vibrations dans un écoulement d’eau. L’impact sur les assemblages avoisinant a alors été mesuré. Un travail précédent a permis de simuler ce dispositif avec TrioCFD, le code CFD open-source du CEA, en utilisant le modèle de turbulence k-ε standard.

Objectifs

L’objectif de ce stage de réaliser une analyse d’impact du modèle de turbulence sur les interactions fluide-structures. En particulier nous comparerons les modèles RANS k-ε et k-ω SST. Nous procèderons tout d’abord par le calcul d’un cas test simple, puis nous augmenterons petit à petit la complexité et la taille de la configuration d’étude jusqu’à la géométrie réelle. Le travail inclura la génération de maillage Ainsi, le programme de travail s’articulera comme suit :

• Prise en main et simulations sur un modèle réduit
• Mise en place de la méthodologie d’analyse et analyse
• Calculs de comparaison de la géométrie expérimentale, puis analyse