Chaine de calculs multi physiques pour analyser le comportement de câbles électriques F/H Groupe Talents Handicap

Les câbles électriques représentent un élément vital de la production et de la distribution d'électricité. Il est capital pour EDF de maîtriser leur échauffement qui peut être destructeur. Leur capacité à faire transiter une quantité de courant dépend largement du seuil de température admissible.
Un calcul simple n'est pas toujours possible, en particulier lorsqu'ils sont installés en galerie ou en caniveaux dans l'air. En effet, leur disposition conduit bien souvent à un déséquilibre des phases entre elles. Ceci amène un déséquilibre des impédances et, en conséquence, un déséquilibre des chutes de tension et du transfert de courant. Une approche comme le calcul de champ est recommandée pour le calcul des grandeurs électriques.
En outre, les pertes Joule dépendent aussi de la température dans les câbles. Cette dernière est largement influencée par les coefficients d'échange avec l'air environnant. Une connaissance des conditions de transferts thermiques est donc nécessaire. Ceci passe également par des calculs éléments finis et/ou volumes finis.
On propose donc dans le cadre de ce stage de réaliser des modélisations en utilisant un code de calcul éléments finis (code_Carmel) pour la partie électromagnétique, code_Syrthes pour la partie thermique du solide et code_Saturne pour la partie mécanique des fluides.
Contexte particulier au stage
Depuis plusieurs dizaines d'années, EDF R&D développe des outils opensource pour le calcul des transferts thermiques dans les solides (code_Syrthes) et pour la mécanique des fluides (code_Saturne).
Depuis 2006, EDF R&D et le Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique de Puissance (L2EP) de l'Université Scientifique et Technologique de Lille (USTL) ont mis en place le laboratoire commun LAMEL (Laboratoire de Modélisation du Matériel Electrique) pour structurer leur collaboration autour du calcul de champs électromagnétiques par éléments finis. Afin de pérenniser les développements et de disposer d'un outil souple pour les études, EDF R&D et le L2EP développent le code_Carmel.
L'objectif de ce stage est de réaliser des calculs couplés et/ou chainés à l'aide de ces logiciels afin de simuler un ensemble de câbles dans une disposition rencontrée sur les cas d'usage traités au LME (Laboratoire des Matériels électriques) à la R&D d'EDF. Cela a pour but d'une part de valider les hypothèses de modélisation et d'autre part de créer un ensemble de scripts pour automatiser et chainer les logiciels d'EDF R&D
Le programme de travail proposé est le suivant :
Prise en main de la plateforme Salome (modeleur, mailleur, visualisation des résultats et manipulation des champs) et des logiciels code_Carmel, code_Syrthes, code_Saturne ;
Mise en données du cas d'étude en électromagnétisme et calculs des pertes Joule ;
Mise en donnée du cas d'étude en thermique et en mécanique des fluides ;
Modélisation chainée et/ou couplée du cas d'étude ;
Validation par rapport aux donné

Environnement Linux, code_Carmel, code_Syrthes, code_Saturne , Salome 9.15.0
Modalités
Durée : 5-6 mois (dates à préciser)
Localisation : le stage se déroulera à EDF Lab Paris Saclay
Contacts :
J.P. Ducreux - EDF Lab Paris Saclay - 7, Boulevard Gaspard Monge - 91120 Palaiseau ***
K. Beddek - EDF Lab Paris Saclay - 7, Boulevard Gaspard Monge - 91120 Palaiseau, ***