Outils de simulations à l’IRSN Christophe Serres, Gregory Mathieu, Magdalena Dymitrowska, Marc Bourgeois Direction de la Sûreté des Usines, des laboratoires,

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1 Outils de simulations à l’IRSN Christophe Serres, Gregory Mathieu, Magdalena Dymitrowska, Marc Bourgeois Direction de la Sûreté des Usines, des laboratoires, des transports et des déchets Service de Sûreté des Irradiateurs, Accélérateurs et de la gestion des Déchets (SSIAD)

2 Plan  Présentation générale des activités de modélisation au SSIAD  Les nouveaux axes de développement  Soutien de l’IRSN

3 Réseaux de partenaires  Mission du SSIAD : Etudes et Recherches ciblées dans le cadre d’un stockage de déchets radioactifs  Principales collaborations scientifiques (accords cadres de collaboration pluriannuels ou multilatéraux)  ARMINES, CEA, EDF et TOTAL : pôle de développement base commune de données thermodynamiques pour la modélisation des processus géochimiques  ARMINES, CEA, EDF, LAFARGE et TOTAL : pôle de développement du code « HYTEC » de modélisation des couplages hydro-géochimiques  UJF, CEA, ENTPE, ENS Cachan : modélisation du comportement mécanique à long terme des tunnels de stockage et des scellements, vieillissement des bétons  UPPA : développement de codes d’homogénéisation et de transferts en solution et sous forme gazeuse; méthodes numériques EF/VF  ENSMP : modélisation des écoulements dans le bassin de Paris, co- développement de MELODIE  « NFPRO », « PAMINA » et « MICADO » (projets européens du 6 ème PCRD)  Projet Gaz : 7 ème PCRD  CNRS GdR MoMaS de modélisation d’un stockage

4 Outils de simulation 1/3  MELODIE (Modèle D’Evaluation à Long terme des Déchets Irradiants Enterrés)  Fonctionnalités dans MELODIE  Méthode Eléments Finis – Volumes Finis  Décomposition de domaine (avec PVM)  Couplage NEWSAM  Développements en cours  Ecoulements de surface (nappe libre)  Insaturés (éq. Richards)

5 Outils de simulation 2/3  Cas d’application de MELODIE  Etudes en appui de l’analyse du Dossier 2005  Influence du terme source et de l’EDZ Concentrations Bq/m 3 Évolution des concentrations après fermeture du stockage : de 10 000 ans jusqu’à 1 million d’années

6 Outils de simulation 3/3  HYTEC  Modélisation d’interactions in situ béton-argile.  Béton coulé dans argile et carotté après 15 ans

7 Nouveaux axes de développement 1/5  Transport diphasique  Schéma Eléments Finis – Volumes Finis pour les gaz  Post doc (M. El Ossmani) en partenariat avec UPPA  Cas test = Couplex Gaz  Thèse (S. Tchouanmo) en partenariat avec UPPA sur écoulement diphasique en 3D  Formulation en pression de gaz et saturation d’eau avec considération d’un flux total. Résolution séquentiellement implicite sous CFL de Newton

8 Nouveaux axes de développement 2/5  Fiche projet n°1 : Optimisation de maillages et contrôle d’erreur  Objectif : Choix d’un estimateur d’erreur à posteriori pour l’adaptation de maillage pour les simulations d’écoulement et de transport monophasique et diphasique en milieux poreux

9 Nouveaux axes de développement 3/5  Fiche projet n°2 : Schémas Eléments Finis – Volumes Finis  Objectif : Amélioration du schéma EF-VF pour la simulation des écoulements diphasiques en milieu poreux

10 Nouveaux axes de développement 4/5  Fiche projet n°3 : Simulation des caractéristiques du transfert multi-phasique en milieu confiné  Objectif : Amélioration des modèles physiques pour les écoulements eau-hydrogène dans les argilites

11 Nouveaux axes de développement 5/5  Homogénéisation du terme source  MoMas  Homogénéisation de l’EDZ  JHomogeniser + anciennes études IRSN/UPPA/UJF  Traitement des incertitudes  Principe de superposition  Etudes probabilistes

12 Soutien de l’IRSN  Projets en ligne directe avec les préoccupations énumérées précédemment  Benchmarks (en général) car utiles pour tester les capacités effectives opérationnelles en situation « réaliste » (Couplex gaz, Couplex 3D, VF en milieux anisotropes…)