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TRANsport Stochastique de PARticules avec Effets de Mémoire Spatiale (PTC-SN TRANSPAREMS)

Défis technologiques Mathématiques - Analyse numérique - Simulation Sciences pour l’ingénieur Simulation numérique

Résumé du sujet

Le projet TRANSPAREMS (TRANsport Stochastique de PARticules avec Effets de Mémoire Spatiale) a pour objectif la simulation du transport de particules dans les milieux désordonnés multi-échelles avec gradients spatiaux, tels que ceux rencontrés dans la diffusion des neutrons dans des mélanges combustible/modérateur en conditions dégradées, ou le transport de photons dans des couches turbulentes pour le confinement inertiel. À cette fin, dans le cadre du PTC-SN GEOSTOH (1/2021-1/2022), une collaboration entre la DES et la DAM a permis de traiter la voie « de référence », fondée sur la génération d’un grand nombre de géométries aléatoires tridimensionnelles décrivant le milieu traversé par les particules, à l’aide d’un modèle statistique. Le projet TRANSPAREMS vise à étendre les avancées de GEOSTOH aux modèles de transport « efficaces » : il s’agira de développer des nouvelles méthodes Monte-Carlo permettant de modéliser les milieux aléatoires spatialement hétérogènes en prenant en compte au vol, au sein d’un seul calcul, les effets de mémoire spatiale induits par le désordre sur les trajectoires des particules. Les verrous scientifiques sont de nature théorique (dérivation d’algorithmes de transport prenant en compte simultanément la mémoire des particules et les gradients spatiaux en trois dimensions), et de nature computationnelle (efforts HPC intensifs demandés pour réaliser les simulations).

Laboratoire

Département de Modélisation des Systèmes et Structures
Service des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées
Laboratoire de Transport Stochastique et Déterministe
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