IRFU DACM /LCSE Stage Etude expérimentale d'un caloduc cryogénique pulsé de 2 m de long H/F
Stage Saclay (Essonne) Chimie / Biologie / Agronomie
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).
Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.
Référence
2018-7938Description de l'unité
En Ile de France (Essonne), le CEA Paris Saclay est reconnu comme un acteur majeur dans l'espace Européen et international de la recherche, du développement et de l'innovation.
Au sein de l'Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers, vous intégrerez le Département des Accélérateurs, de Cryogénie et de Magnétisme.
Délai de traitement
2 mois
Description du poste
Domaine
Thermohydraulique et mécanique des fluides
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
IRFU DACM /LCSE Stage Etude expérimentale d'un caloduc cryogénique pulsé de 2 m de long H/F
Sujet de stage
Etude expérimentale d'un caloduc cryogénique pulsé de 2 m de long
Durée du contrat (en mois)
6 mois
Description de l'offre
Les caloducs cryogéniques pulsés ou "pulsating heat pipe" (PHP) constituent un lien thermique très performant entre la source de froid (cryo-générateur) et le système à refroidir. Ce système de transfert diphasique innovant peut transporter la chaleur par oscillations de la phase liquide sur de grandes distances. La géométrie simple du caloduc correspond à un serpentin formé à partir d'un tube capillaire lisse. Son comportement thermo-hydraulique est assez complexe car il est issu de l'entretien permanent de nombreuses instabilités responsables d'un état de « non-équilibre » nécessaire à son bon fonctionnement.
Des études ont déjà été réalisées dans le laboratoire sur un long caloduc pulsé horizontal (1 m) en azote, néon et argon pour le refroidissement d'aimants supraconducteurs de nouvelle génération. L'objectif du stage est de caractériser expérimentalement un caloduc pulsé horizontal de 2 m de long et de développer un système de mesure innovant directement placé dans l'écoulement.
Avec l'aide de l'équipe technique, l'étudiant participera aux sessions expérimentales (prise de données), analysera les résultats expérimentaux sous le logiciel Matlab. Pour identifier les différents phénomènes physiques intervenant dans le fonctionnement du caloduc oscillant, un système innovant, mesurant localement la température et la pression à l'intérieur des caloducs pulsés, sera mis au point et installé sur le banc d'essai. L'étudiant participera à son développement en modélisant numériquement le comportement thermique, voir dynamique, de ce système de mesure sous OpenFoam.
Pulsating Heat Pipes (PHP) are passive two-phase heat transfer devices consisting of a long capillary tube bent into many U-turns connecting the condenser part to the evaporator part. These innovative systems are thermally driven by an oscillatory ?ow of liquid slugs and vapor plugs coming from phase changes and pressure di?erences along the tube. The coupling of hydrodynamic and thermodynamic e?ects allows high heat transfer performances between the hot and the cold part (cryocooler).
Three closed-loop 1-meter long pulsating heat pipes have been developed by the laboratory using nitrogen and neon as working fluid to cool down next generation of superconducting magnet. The objective of this internship is to characterize a 2 meters long PHP and develop an innovative measurement system placed inside in contact with the fluid inside the system.
The student will participate in the experimental sessions (data acquisition) with the technical support needed and will analyze the experimental results under the Matlab software. An innovative system measuring locally both temperature and pressure will be design and install inside the PHP to improve the characterization of the fluid. The student will numerically model the thermal behavior of this system using the OpenFoam software.
Moyens / Méthodes / Logiciels
Instrumentation, Methodes numériques, Matlab
Profil recherché
Profil du candidat
Niveau d'étude Bac+5