Stage : Validation 3D d'un modèle de pyrolyse de feux de câbles électriques F/H

Description

Contexte industriel

EDF R&D développe des compétences en modélisation de l’incendie pour approfondir la sûreté des centrales nucléaires du Parc EDF.
Les câbles électriques constituent un combustible potentiel dans les installations industrielles vis-à-vis du risque incendie, notamment dans les centrales de production d’électricité d’EDF. Afin de garantir la sûreté de ces centrales vis-à-vis du risque incendie, les ingénieurs d’EDF mettent en place des outils et des méthodes permettant d’étudier et de simuler le comportement de ce type de combustible afin de mettre en place les protections adéquates. Par ailleurs, la modélisation de la réaction au feu de ces combustibles nécessite d’entreprendre des travaux de recherche ayant pour but de comprendre leur comportement, notamment le processus de pyrolyse.

Contexte scientifique

La pyrolyse est un mécanisme complexe intervenant dans de nombreux domaines applicatifs mais en particulier pour la sûreté incendie. Cela fait intervenir de nombreux processus de transport qui se couplent avec la chimie.
Lors de l’apparition de points chauds locaux au sein du combustible solide, des réactions de dégradation se produisent, amenant les matériaux à produire des gaz volatiles susceptibles de s’enflammer. Ensuite, l’inflammation de ces derniers créé des flammes et des fumées qui rayonnent à leur tour sur la surface du combustible, contribuant ainsi à le faire monter en température. Ainsi, le phénomène s’autoentretient.
Les matériaux polymères, en particulier ceux qui constituent les câbles électriques, sont des sources potentielles d’incendie en milieu industriel. La pyrolyse de ces matériaux est donc particulièrement importante à comprendre et à cerner.

Une thèse actuellement en cours à EDF, en partenariat EDF/IMFT/Centrale Lille (2023-2026), a pour objectif de coupler un code de pyrolyse, Gpyro, à un code CFD dans l’objectif de prendre en compte l’interaction de la flamme avec la pyrolyse du combustible solide.


Description et objectif du stage

Le code de pyrolyse Gpyro a fait l’objet de travaux de validation internes EDF, mais également dans la littérature. Cependant, ces travaux ont essentiellement adopté une approche 1D. Or, le couplage avec le code CFD nécessite de travailler en 3D afin de bien représenter les phénomènes physiques. Par conséquent, l’objectif de ce stage sera de remplir ce gap et de proposer une validation 3D du code Gpyro. Le stagiaire travaillera en étroite collaboration avec le thésard, ainsi que son équipe d’encadrement.
Suite à une étude bibliographique préliminaire sur les feux de câbles et la modélisation de la pyrolyse afin de comprendre les phénomènes physiques en jeu, le stagiaire prendra en main le code de pyrolyse. Ensuite, une phase de modélisation physique et de comparaison aux données expérimentales identifiées sera menée. Un travail d’analyse sera également à réaliser dans le but d’interpréter les résultats.

Profil souhaité

Stage de Projet de Fin d'Etudes ou stage de Master II (5 ou 6 mois)

Les compétences indispensables pour mener à bien ce stage :

-modélisation physique et simulation numérique,

- mécanique des fluides et énergétique.

Des capacités de développement seraient un plus.

 

Unité d’accueil : EDF - Recherche & Développement, Département Mécanique des Fluides Energies et Environnement, 6 quai Watier - 78400 CHATOU

 

 Responsable à contacter :  

Abdenour AMOKRANE - abdenour.amokrane@edf.fr

talent-soft

Postuler à l'offre