Les incondensables ont impact significatif sur l’efficacité du condenseur et leur gestion a un impact sur le conditionnement chimique du circuit secondaire. Le stage a pour objectif de contribuer au développement d’un nouveau modèle de condenseur 1D, pour représenter l’accumulation et l’extraction des incondensables.

Contexte

Les jumeaux numériques, représentations virtuelles d’installations industrielles, se développent de plus en plus, y compris à EDF ; ils aident à mieux comprendre les phénomènes en jeu ou à prévoir le futur en fonction des actions de pilotage engagées. Dans ce contexte, la R&D d’EDF développe le jumeau numérique du conditionnement chimique du circuit secondaire, basé sur :

· La bibliothèque Modelica ThermoSysPro, développée au sein du département PRISME pour modéliser la thermohydraulique des centrales de production d’électricité, déjà utilisée par exemple pour le jumeau numérique de l’efficacité énergétique du parc nucléaire d’EDF.

· La modélisation des phénomènes chimiques liés au conditionnement du secondaire.

Un des principaux axes de travail actuels consiste en la prise en compte des termes puits et sources des amines de conditionnement, comme au niveau du condenseur. Dans ce composant, en effet, pour maintenir le vide (pression de l’ordre de 50 mbar), il est nécessaire d’extraire en continu les gaz incondensables qui s’y retrouvent piégés. L’ammoniaque, une des amines de conditionnement, tend à se concentrer dans la phase gazeuse de par sa forte volatilité et à être extraite par conséquent avec les incondensables et une quantification précise de cette perte par extraction est essentielle pour la précision du jumeau numérique d’ensemble.

Objectifs du stage

Le stagiaire aura pour objectif de développer une modélisation 1D en Modelica du condenseur, capable de prendre en compte l’accumulation progressive des gaz incondensables et de l’ammoniaque et d’estimer donc la perte par extraction. Le travail peut être découpé en plusieurs étapes :

- Construction d’un modèle 1D du condenseur, sans amines de conditionnement.

- Validation par comparaison à des simulations THYC (code thermohydraulique niveau composant) et à des données expérimentales ou de simulation disponibles en littérature.

- Intégration de la modélisation des amines, ammoniaque en particulier.

- Validation par comparaison aux données chimiques issues du parc nucléaire.

- Intégration du condenseur 1D dans le modèle d’ensemble du jumeau numérique.

Niveau d’études : M2

Compétences techniques :

- Systèmes énergétiques, centrales de production d’électricité

- Thermodynamique, transferts thermiques et mécanique des fluides

- Modélisation numérique

Langue : français ou anglais de bon niveau (écrit et parlé)

Savoir-être : autonomie, initiative, esprit critique, rigueur, créativité, motivation

Les connaissances suivantes sont un plus :

- Outils, langages de simulation : Modelica/Dymola, python, THYC

- Domaine nucléaire

- Chimie