Stage - Etude Thermique d'Une Pompe Electromagnétique H/F CEA

Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.

Les pompes électromagnétiques (PEM) sont très utilisées pour les circuits de métal liquide. Elles utilisent la force électromagnétique issue de l'interaction entre un champ magnétique et un courant électrique générés dans le métal liquide. De tels circuits sont présents notamment dans les réacteurs nucléaires refroidis au sodium. Cette technologie de réacteur est envisagée pour les Small Modular Reactors (SMR) et fait l'objet d'un soutien considérable de l'état dans le cadre du programme France 2030 (trois start-ups de conception de réacteur sodium sont lauréates de l'appel à projet).

La thermique dans une PEM est une contrainte très dimensionnante. En particulier pour les pompes à induction annulaires linéaires lorsque celles-ci sont envisagées au circuit primaire du réacteur.

Le LCIT a développé un modèle analytique de la thermique dans ce type de PEM. Un modèle numérique éléments finis sous COMSOL a ensuite été développé pour prendre en compte les effets 3D. Ce dernier nécessite encore d'être amélioré par la prise en compte de l'effet Joule lié à l'induction.

L'objectif du stage est donc de rajouter le chauffage par induction dans le modèle COMSOL existant. Ensuite, en fonction des zones critiques, le stagiaire proposera des solutions technologiques différentes de l'existant pour refroidir ces zones. Enfin une étude thermomécanique sera menée pour évaluer les dilatations thermiques et les contraintes associées de façon à valider le dimensionnement en fonction des exigences du référentiel retenu (RCC-MRx, CODAP), avec la prise en compte, le cas échéant, du fluage. De nouvelles solutions technologiques pourront être proposées pour accommoder ces dilatations et/ou relâcher des contraintes.

L'étudiant s'appuiera sur les compétences de son tuteur de stage pour la partie PEM et induction ainsi que sur un autre ingénieur du laboratoire pour la partie thermomécanique.