Sujet de stage
L’objectif du stage, d’une durée de 6 mois, est d’appliquer avec la démarche de conception thermo-mécanique appliquée à des composants de réacteur de fusion nucléaire.
Description de l’offre
Ce stage s’inscrit dans la recherche pour la production d’énergie via la réaction de fusion par confinement magnétique. Le tokamak WEST a pour mission d’accompagner ITER techniquement et expérimentalement. Dans les machines de fusion magnétique, certains composants doivent résister à des forts flux de chaleur, ce sont les composants face au plasma. Dans ce cadre, il est apparu au cours des dernières campagnes expérimentales menées dans WEST qu’une partie de ces composants pouvait être source de limitations opérationnelles. Ces composants sont ceux sur lesquels le plasma est en interaction pendant les premiers instants des expériences.
Une surveillance partielle de ces composants est assurée par une caméra infrarouge, et quelques thermocouples, permettant de mesurer la température de surface.
Le but du stage sera de contribuer à la proposition d’un nouveau design de composants, afin de préparer leur évolution future.
Les principales étapes de ce stage sont :
• Définition des flux de chaleur attendus sur ces composants à partir de données expérimentales
• Définition de la forme du composant faisant face au plasma, afin d’être compatible avec les flux de chaleur attendus vis-à-vis des limites opérationnelles du composant conçu
• Définition de la localisation de thermocouples, afin d’assurer le suivi du composant en opération
La réalisation de ces étapes s’appuiera sur l’utilisation d’outils numériques tel que : notre code interne « PFCflux » (logiciel de calcul permettant de définir les flux de chaleur en surface des composants face au plasma), ANSYS et Space Claim. Le calcul thermo-mécanique des composants sera réalisé à l’aide du logiciel de calcul par éléments finis ANSYS, et la CAO sera traité avec l’outil intégré Space Claim (éventuellement avec Catia V5 si besoin).
L’objectif du stage est ainsi de permettre au stagiaire de se familiariser avec la démarche de conception thermo-mécanique, depuis l’acquisition de données expérimentales jusqu’à la réalisation d’un modèle de conception permettant de répondre aux spécifications techniques.
Nature du travail à réaliser par l’étudiant :
Le travail consistera à :
1. Prise en main du logiciel PFCFlux
2. Formation à l’exploitation des films issus des caméras infra-rouge, et à l’acquisition de température via les thermocouples embarqués.
3. Synthèse des spécifications.
4. Simulation thermique et optimisation.
5. Intégration de thermocouples dans la CAO.
Moyens / Méthodes / logiciels
ANSYS & Sapce Claim, Python, Catia éventuellement
Profil du candidat
Ingénieur / master en mécanique, avec une spécialisation en simulation numérique / simulation thermique
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d’Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
St Paul Lez Durance
Critères candidat
Langues
Anglais (Courant)
Diplôme préparé
Bac+5 – Diplôme École d’ingénieurs
Possibilité de poursuite en thèse
Non