Modélisation en génie du procédé f/h

Description de la mission

Au sein de la Direction Technique et Ingénierie d’Orano Projets, la section modélisation du Procédé apporte son expertise pour le dimensionnement des équipements procédé du cycle de combustible ainsi que pour la réalisation d’études en soutien à la Sûreté/Procédé mais également à l’exploitant. Une des thématiques abordées concerne la modélisation du fonctionnement d’un condenseur et son dimensionnement. Selon l’architecture de la ligne de traitement des gaz et du fonctionnement de la ventilation, la pression en sortie de condenseur peut être imposée à une certaine valeur voisine de la pression atmosphérique. Du fait de la condensation du gaz le long de l’échangeur, sa pression partielle va diminuer. Le fonctionnement à une pression constante en sortie va induire un appel d’air dans l’équipement. Cet appel d’air va dégrader l’efficacité de la condensation à travers un coefficient d’échange thermique diminué par la présence d’incondensables.

Le stage consiste donc à développer un modèle de condenseur à travers la mise en place d’un système d’équations sous ACM (Aspen Custom Modeler) représentant les phénomènes physiques cités précédemment, et de quantifier l’impact de ces incondensables sur les performances de l’équipement. Par ailleurs, ce modèle pourra comparer à la réponse de logiciel dédié comme ASPEN EDR qui traite une physique similaire mais sans « aspiration » d’incondensables. Le stage s’articulera comme ci-dessous :

1. Recherche bibliographique sur l’état de l’art condenseur / corrélations de coefficients d’échanges thermiques en condensation avec présence d’incondensables (Greth, etc …) et leur domaine d’application ;
2. Prise en main des outils de modélisation (ASPEN EDR, Aspen Custom Modeler) ;
3. Développement du code sous ACM ;
4. Validation sans incondensables par comparaison sur un cas avec ASPEN EDR ;
5. Modélisation de l’effet de l’aspiration des incondensables et quantification de l’impact ;
6. Le cas échéant, validation sur un cas de la littérature

A l’issue du stage, le candidat présentera le développement réalisé à l’équipe et rédigera un manuel utilisateur avec le détail des équations considérées, la validation sur un cas « simple » ainsi que les limites de l’approche.

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