Stage - Interaction Fluide-Structure - Crayon Vibrant Sous Écoulement Turbulent H/F

Description de l'offre

Rattaché à la Direction Technique et Ingénierie (DTI), le Centre Technique France est implanté en Bourgogne (Chalon-sur-Saône / Le Creusot). Il constitue une passerelle entre la recherche fondamentale et le secteur industriel, grâce à des équipes d'experts qui mènent des essais et des investigations avancées pour l'Ingénierie FRAMATOME ainsi que pour d'autres intervenants de la filière, sur le territoire national comme à l'international. Ses interventions ont notamment porté sur les réacteurs de deuxième génération du parc nucléaire actuel, puis sur la Génération III+ à l'image des EPRTM, ainsi que sur les projets EPR 2, EPR 1200 et SMR.

Soutenu par la Direction Scientifique, un programme de R&D prévu sur 10 ans a démarré en 2023 au sujet des vibrations. Il met en avant la nécessité d'examiner les vibrations induites par l'écoulement (FIV - Flow Induced Vibration), phénomène à l'origine de l'usure par frottement ou impact de certains éléments du circuit primaire. Bien que modélisable par calcul, cette problématique requiert de valider les méthodes de couplage, de préférence à partir de configurations d'étude élémentaires et contrôlées. Une boucle d'essai propre à la FIV a donc été conçue sur le site du Creusot afin de mesurer l'écoulement turbulent via la vélocimétrie laser et d'observer le déplacement vibratoire d'un élément élancé basique présent dans la cuve du réacteur (un crayon).

Intégré à l'équipe « Mécanique des fluides et Thermie », le travail est principalement tourné vers l'expérimentation (mise en place, réalisation des tests, traitement des résultats) tout en intégrant une dimension notable de post-traitement numérique. Les activités principales comprennent :

·  Mener des essais de FIV selon différents paramètres (conditions d'appui du composant, débits...) en employant le procédé d'Index Matching afin d'observer l'ensemble du pourtour du crayon, y compris sa face arrière.
·  Effectuer des mesures de vélocimétrie laser (LDV, PIV, PTV 3D3C) tout en évaluant les caractéristiques du fluide (indice de réfraction, viscosité, masse volumique...).
·  Relever les déplacements vibratoires dynamiques du crayon à l'aide d'une caméra rapide et de capteurs de déplacement haute cadence non intrusifs.
·  Traiter et analyser les données issues des essais (via Matlab et Python) pour caractériser le niveau de couplage fluide-structure (faible, ou fort avec rétroaction du mouvement du crayon sur l'écoulement) à partir des signaux temporels et des images enregistrés.
·  Consulter des articles scientifiques traitant d'expériences comparables pour enrichir l'étude bibliographique.
·  Rédiger une publication scientifique pendant ou au terme de l'immersion si la qualité des résultats obtenus le justifie.

Profil recherché :

·  Préparation d'un diplôme de niveau Bac +5 (formation universitaire équivalente ou école d'ingénieurs) avec une dominante en mécanique, mécanique des fluides ou énergie.
·  Intérêt pour la vibration des structures, la physique des écoulements ou l'interaction entre ces deux domaines.
·  Maîtrise des outils de programmation Python et Matlab appliqués au post-traitement de mesures et d'images.
·  Rigueur, soin apporté aux réalisations et sens aigu de l'analyse.
·  Volonté de s'engager techniquement sur un projet R&D associant mécanique des structures, mécanique des fluides, approches numériques et démarches expérimentales.

Modalités du stage :

·  Durée : 6 mois.
·  Date de début : à compter de mars 2027.
·  Localisation : Le Creusot.