SYRTHES : un code de thermique intégré comme module …files.salome-platform.org/Salome/Common/SUD2012/03_… · · 2012-12-13SYRTHES/Code_Saturne, SYRTHES/NEPTUNE_CFD Électromagnétisme

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SYRTHES : un code dethermique intégré commemodule dans SALOME

I. RUPP, C. PENIGUEL (MFEE)M. PAOLILLO, P. RASCLE (SINETICS)

20 Novembre 2012

http://www.salome-platform.org


SOMMAIRE

Présentation de SYRTHES

Motivations pour l’intégration de SYRTHES dans SALOME

Le workflow cible dans SALOME

Le module SYRTHES dans SALOME

SYRTHES et les autres modules de SALOME

Applications industrielles

Démonstration

Intégration de SYRTHES comme module de SALOME – Club des utilisateurs de SALOME – 20 novembre 2012



SYRTHES

Code de thermique et rayonnement en milieu transparentModélisation de la conduction thermique dans les solides

Modèles en 2D, 2D axisymétrique et 3DMéthode des éléments finis sur maillages en triangles (2D), en tétraèdres (3D)Solides à comportement isotropes, orthotropes et anisotropesConditions aux limites, propriétés physiques et termes sources variables en espace, temps,température,etc...

Modélisation du rayonnement thermique en milieu transparentRayonnement de paroi à paroiEmissivité variable en fonction de la longueur d’ondePrise en compte des ombragesModèles 2D, 2D axi et 3D

Modélisation des transferts couplésde masse et de température

Modèle à 3 équations sur T, Pv et Pt




Les grands domaines d’applicationSYRTHES

Transport de combustible

Nucléairedurée de vie,gestion desdéchets,nouveauxconcepts

Les bâtiments

Pont thermique dans une structure

Les matériaux

Champ thermique dans unmatériau à inclusions

L’electricité

Température dans des câblesélectriques enterrés

transporttransformateursalternateurs…




Les modélisations multi-physiques

Les couplages :SYRTHES/Code_Saturne, SYRTHES/NEPTUNE_CFDÉlectromagnétisme thermique : CARMEL3D SYRTHES

Les chaînagesneutronique thermique : TRIPOLI SYRTHESThermique mécanique : SYRTHES Code_Aster

SYRTHES

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TRIPOLI Code_AsterSYRTHES/Code_Saturne

Neutronique Thermique Mécanique




SYRTHES : aspects informatiques

un code écrit en C

un code entièrement parallélisé

des formats de données propriétaires

une chaîne d’outilspré-traitements :

convertisseur de formats de maillages

partitionnement

pré-traitement des données d‘entrée (fonctions interprétées)

solveur

post-traitementsregroupement des résultats partitionnés

convertisseur des formats des fichiers de résultats

1.1 milliard de tétraèdres2048 partitions

SYRTHES c’est :




SYRTHES : environnement utilisateur

SYRTHES dispose d’une IHM en PyQtÉdition du fichier de données (.syd)

Gestion de la chaîne de calcul

Exécution du noyau

Suivi des calculs

Fenêtre principale

Suividu calcul

Mise en données




SYRTHES

Créer un cas

Réaliser un maillage

SYRTHES

Post-traitement(Paraview/Ensight)

( Utilitaires de pré-traitements)

Mode séquentiel ou parallèle

Renseigner les paramètresPhysiques et numériques

(Utilitaires de post-traitements)

+

syrthes.gui

Schéma de principe vu d’un utilisateur




Motivations pour l’intégration deSYRTHES dans SALOME

Disposer d’une chaîne de calcul intégrée OpenSourceCAO, Maillage, Mise en données, calcul, post-processing

Apporter une aide graphique à la mise en données

Bénéficier des potentialités des autres modules deSALOME Réaliser des études paramétriques automatisées et distribuées (YACS)

Réaliser des études d’incertitudes (OpenTurns)

Faire des calculs multi-physiques intégrés : chaînages, couplages




Workflow cible au sein de SALOME

GEOM

SMESH

SYRTHES

PARAVIS




Le module SYRTHES dans SALOME

Bouton pour accéder au module SYRTHES

Publication du maillage SYRTHES dans SMESH avecmise en correspondance des « groupes » de maillesSALOME et des « références » SYRTHES

Publication du cas SYRTHES dans l’ « object browser »




Des interactions entreSMESH et SYRTHES

SMESH SYRTHES

Pour permettre de définir graphiquement

les conditions aux limites

les conditions volumiques et les propriétés des matériaux




Module SYRTHES dans SALOMEaspects techniques

La structure globale de l’interface a été amélioréeCréation de méthodes pour gérer un fonctionnement en autonome ouintégré dans SALOMEun module SYRTHES a été généré avec YACSGEN qui simplifie ledéveloppement. Il permet de

gérer les cas : création, édition

encapsuler l’IHM SYRTHES

publier dans SMESH les maillages SYRTHES

des connexions sont développées entre le module SYRTHES et l’ObjectBrowser (copier/coller entre SMESH et SYRTHES)les procédures YAMM ont été définies pour compiler et générer le codeSYRTHES et son IHM ainsi que le module SYRTHES dans SALOME




SYRTHESet les autres modules de SALOME

Études paramétriques avec YACSo Projet Gen4 : évacuation de puissance pour un réacteur SFR

o Projet HAVL : optimisation thermique du stockage souterrain des déchets radioactifs

Calcul d’incertitudes avec OpenTurnso Projet GEN4 : évacuation de puissance pour un réacteur SFR. Influence des

incertitudes sur les différents paramètres, hiérarchisation de l’influence de la variationdes paramètres sur les résultats

SYRTHES YACS études paramétriques

calcul des incertitudesSYRTHES OpenTurns

Opérationnels

En cours de réalisation

Intégration du couplage CARMEL3D / SYRTHES dans SALOME




L’évacuation de puissancerésiduelle est particulièrementimportante pour un réacteurnucléaire puisque même à l’arrêt,les assemblages continuent àdispenser une certaine puissance.

Fonction assurée principalementpar des échangeurs plongés dansla cuve, mais on cherche àinvestiguer quelle portionpourrait être évacuée parl’intermédiaire du puits de cuve

SYRTHES et YACS (1/3)Étude paramétrique de l’évacuation depuissance résiduelle d’un réacteur SFR via lepuits de cuve




.

3 étapes : l’initialisation des valeurs, le calcul et le post-traitement(récupération du bilan de flux à la paroi du puits de cuve)

SYRTHES et YACS (2/3)Étude paramétrique de l’évacuation depuissance résiduelle d’un réacteur SFR via lepuits de cuve

Mise au point d’un schéma YACS qui va faire varier les valeurs de l’émissivité




Flux évacué selon l’émissivitédes matériaux

Conclusion : le schéma SALOME/YACS automatise le passage des cas.Les calculs s’enchaînent automatiquement et sont distribués, etc.MutualisationPérennité

SYRTHES et YACS (3/3)Étude paramétrique de l’évacuation depuissance résiduelle d’un réacteur SFR via le puits de cuve

Etude paramétrique de 100 calculs SYRTHES




SYRTHES, YACS, OpenTurns et le JobManagerApproche probabiliste

Schéma YACS faisant appel à OpenTURNS

Approche d’échantillonnageMonteCarlo sur 5000 échantillons (5000calculs SYRTHES).Distribution via Salome des calculs, soitsur station calibre7 soit via JobManagersur Ivanoe.REX : Relative facilité d’emploi,mutualisation, pérennité, etc…

Résultat: Densité de probabilitéde la puissance résiduelle évacuée

Incertitude Facteur d’importance SRRC Facteurs de corrélation PRCC

Eps1 (cavité externe) 0.4190 +0.9200

Eps2 (cavité interne) 0.5167 +0.9316

Hsod (condition coté cœur) 0.00161 +0.1444

Hiérarchisation des incertitudes

Étude de l’influence de 4 paramètres : émissivité des cavités interne et externe, coefficientsd’échange côté cœur et circuit de refroidissement (Lois gaussiennes pour ces 4 coefficients)



© 2012 EDF. No partial distribution of information from this document and no changes are permitted. Reference to the http://www.salome-platform.org is mandatory when distributed or referenced.Longueur des ailettes

Flux

écha

ngé

Conductivitécroissante

Des centaines de calculs SYRTHES lancésautomatiquement par SALOME

Longueur des ailettes

Flux

tran

sfér

é (e

n W

)

Influence de la longueur des ailettessur le flux échangé

SYRTHES et YACSEtude paramétrique géométrique d’un échangeur radiatif.




Conclusion et perspectives

SYRTHES dans SALOME, c’est aujourd’huiun module SYRTHES intégré à SALOME

une chaîne Open Source de calcul complète pour la thermique

un environnement graphique ergonomique

de nouvelles fonctionnalités apportées par les autres modules de SALOME(calculs paramétriques, incertitudes,…)

et inversement, la possibilité pour les autres codes/modules d’accéder aucalcul des champs thermiques via SYRTHES

De nouveaux développements viendront encore élargir les champsd’applicationIntégration de CARMEL dans SALOME mise en place du couplage

CARMEL3D / SYRTHES

Création de nœuds génériques YACS dans le module SYRTHESIntégration de SYRTHES comme module de SALOME – Club des utilisateurs de SALOME – 20 novembre 2012



• Télécharger SYRTHES sur internet• http://rd.edf.com/syrthes

• Télécharger SALOME• http://pal.der.edf.fr http://www.salome-platform.org

• Se former à l’utilisation de SYRTHES• Formation ITECH• 1 journée, le 21 mars 2013

• Une question ?• [email protected]

Contacts



http://rd.edf.com/syrthes

http://pal.der.edf.frhttp://

www.salome-platform.org

mailto:[email protected]


Cas exemple :chauffage de piècesdans un four

3 matériaux :

(A) Acier (k=25 W/m/K) four(G) Granite (k=2.2) pièces centrales(Cu) Cuivre (k=390) pièces périphériques

Température initiale = 20°C

(1)

(2)

(3)

Température imposée à 20°C

Température de 800°CCoefficient d’échange de 1000 W/m2/°C

(Cu)

(A)

(G)(Cu)

(Cu) (G)

(G)

(G)



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