La production d'électricité grâce à l'énergie nucléaire constitue un pilier essentiel de la transition énergétique en raison de son faible impact carbone. Dans une démarche de constante amélioration de la sureté et des performances, l'établissement de nouvelles connaissances et de nouveaux outils sont nécessaires.

Les assemblages combustibles composants du cœur d’un réacteur font l’objet de différentes problématiques impliquant des phénomènes thermo-hydrauliques. On pourra citer les vibrations induites par écoulement, la transmission de puissance associée aux flux critiques ou encore les interactions fluide structure en cas de déformation d’assemblage ou d’excitation sismique. Dans toutes ces situations le comportement du fluide en proche paroi joue un rôle essentiel. L’utilisation de la CFD permet de simuler ces phénomènes avec pour objectif d’obtenir des outils prédictifs. Les besoins de validation expérimentale requis par les simulations réalisables aujourd’hui poussent les techniques de mesures classiques dans leur retranchement. Il existe aujourd’hui un besoin fort d’avoir des données expérimentales raffinées en temps et en espace sur des géométries complexes.

Ce projet de thèse propose de répondre à ce besoin en utilisant les dernières avancées en termes de mesures optiques dans les écoulements turbulents. En effet, grâce à la combinaison des techniques d’index matching, de caméra panoptique et de PTV (Particule Tracking Velocimetry) il est possible de mesurer le champ de vitesse dans un volume représentatif (environ 1 cm3) avec une densité spatiale de l’ordre de 10 micromètres et ainsi mesurer l’écoulement dans la couche limite en même temps que dans le canal hydraulique.

La thèse sera principalement réalisée au laboratoire d'hydromécanique LETH de l'Institut IRESNE (CEA Cadarache), et fera l'objet d'une collaboration avec le Thermo-Fluids Lab à l'Université de George Washington aux USA (mission sur place envisagée).