Thèses de doctorat EDF R&D 2012-2013 3/CHERCHEURS... · scientifique, soumise à l’analyse des pairs. Cette particularité est précieuse car elle garantit une évaluation rigoureuse

LES THÈSES DE DOCTORAT

2014R&D

LES AXES DU PLAN SCIENTIFIQUELes huit priorités


SOMMAIRE

Le plan

scientifique de la

R&D d’EDF

Un plan scientifique pour la R&D

d’EDF a été publié en 2012. Il

retient huit grandes priorités.

4 Conforter le nucléaire dans le mix énergétique d’EDF

28 Préserver et optimiser la production hydraulique et l’accès à la

ressource en eau

35 Développer les ENR et leur insertion dans le réseau

41 Maîtriser les mécanismes économiques et adapter la gestion et

l’optimisation de production au nouveau paysage du système

électrique européen

43 Soutenir la conception et le déploiement des systèmes électriques

44 Développer les stockages d’énergie et préparer la mobilité électrique

46 Contribuer à l’émergence de bâtiments, des villes et territoires

durables

52 Développer la simulation numérique associée à l’expérimentation

SO

MM

AIR

E

ÉDITORIAL

Stéphane ANDRIEUX, directeur scientifique d’EDF R&D


2014

LES THÈSES

Les doctorants représentent pour EDF

R&D une part significative de l’effort

de recherche d’EDF. La thèse est en

effet à la fois une formation par la

recherche et une production

scientifique, soumise à l’analyse des

pairs. Cette particularité est précieuse

car elle garantit une évaluation

rigoureuse et externe des résultats

produits. Mais la thèse permet aussi au

doctorant et à l’entreprise de se

découvrir mutuellement et les

doctorants forment un vivier de

compétences important pour le groupe

EDF. En 2014, plus de 34% des

docteurs ayant travaillé dans nos

laboratoires ont rejoint la R&D mais

aussi d’autres unités du Groupe. Par

ailleurs, plus de la moitié des jeunes

embauchés d’EDF R&D en 2014 sont

titulaires du diplôme de doctorat.

UNE VISION GLOBALE DES

RÉSULTATS

Cette deuxième édition de présentation

des résultats des thèses de doctorat

menées au sein de la R&D d’EDF illustre

encore une fois le dynamisme et la

fécondité de ce dispositif, en grande

majorité soutenu par l’ANRT via les

conventions Cifre. Ce sont plus de 45

soutenances qui ont eu lieu en 2014,

avec quelques premières mondiales et de

nombreux prix reconnaissant la qualité et

l’originalité des résultats. Les brevets

déposés (13 en 3 ans) montrent qu’il n’y a

nullement contradiction entre objectifs

scientifiques et innovation.

En 2013 déjà, les prix de thèse Paul

Caseau, fondés en 2011 par EDF et

l’Académie des Technologies étaient allés

à trois nouveaux docteurs issus de

travaux en partenariat entre la R&D

d’EDF et des laboratoires académiques.

Si un grand nombre des manuscrits de

thèse est disponible sur le site

chercheurs.edf.com, il nous semble utile

de mieux en présenter les résultats

marquants, sous une forme plus

accessible que le simple intitulé de la

thèse, qui répond à d’autres

considérations et doit bien évidemment

être le plus précis possible quitte à être

obscur pour les non spécialistes. On

trouvera donc dans ce document une

phrase clé résumant l’apport de la thèse,

le titre de celle-ci et les acteurs, ainsi que

deux courts paragraphes précisant le

contexte et détaillant un peu les résultats.

Les priorités du

plan scientifique

Adoptant un classement par

priorité du plan scientifique, ce

recueil doit permettre une vision

globale des résultats et des

enjeux de la recherche.menée à

EDF R&D. Les travaux sont

effectués avec les nombreux

partenaires académiques,

(notamment dans nos

laboratoires communs) qu’il faut

remercier pour leur engagement.

Les résultats sont là, et la qualité

en est attestée par de nombreux

prix de thèse, de meilleur papier

ou poster présenté en congrès.

0

1

2

3

4

5

6

7

année 2012 année 2013 année 2014

Nombre de brevets publiésdans le cadre des thèses

http://chercheurs.edf.com/





Résumé scientifique et thèse intégrale disponibles sur http://chercheurs.edf.com

4

6 Décrypter les phénomènes électromagnétiques dans les régions

frontales des turbo-alternateurs

7 Modéliser l’oxydation et la corrosion sous contrainte de soudures du

circuit primaire des réacteurs à eau sous pression

8 Améliorer la corrélation calcul-essai en présence de

méconnaissances sévères

9 Améliorer les calculs sismiques d’assemblages combustibles grâce à

l’interaction fluide – structure

10 Conforter le rôle des nettoyages chimiques dans la stratégie de

maintenance des générateurs de vapeur

11 Simuler la propagation tridimensionnelle des fissures non planes

dues à la fatigue afin de prédire leur nocivité

12 Une simulation validée des coups de bélier afin de garantir la sûreté

des installations

13 De nouvelles méthodes numériques pour garantir la sûreté de

fonctionnement des installations industrielles

14 Identifier les mécanismes d’évolution physique des câbles de

centrales pour contrôler leur vieillissement

15 Propagation d’incertitudes dans les calculs de transport neutronique

pour l’aide à l’exploitation des cœurs REP

16 Limiter le besoin en eau de refroidissement des centrales de

production d’électricité

CONFORTER LE NUCLÉAIRE DANS LE MIX

ÉNERGÉTIQUE D’EDF

Sommaire

Centrale nucléaire du Bugey (photo : Jean-Luc PETIT)



5

17 Comprendre les écoulements de vapeur humide dans les turbines

pour améliorer leur exploitation

18 Réduire les impacts des écoulements cavitants dans les groupes de

pompage

19 Mesurer les vitesses d’écoulement diphasiques grâce à l’imagerie

rapide par rayons X

20 Concevoir une base de données d'exigences et pratiques

internationales pour le contrôle-commande de centrales nucléaires

21 Vérifier si un modèle statistique de fiabilité est adapté aux données

de retour d'expérience

22 Simplifier la gestion des modèles d’analyse probabilistes de sûreté

des systèmes industriels

23 Maîtriser le risque incendie dans une centrale nucléaire

24 Améliorer conjointement la radioprotection des travailleurs et la

disponibilité des centrales nucléaires

25 Anticiper les effets de l’introduction d’innovations dans les situations

de travail

PRODUCTION HORS NUCLEAIRE

26 Etudier le système de traitement catalytique des oxydes d’azote émis

par les centrales thermiques à charbon

27 Comment concevoir un design optimisé d’une centrale à charbon

fonctionnant en oxy-combustion ?



Sommaire

Centrale nucléaire du Bugey (photo : Jean-Luc PETIT)



Thèse soutenue le 6/12/2013

Dans les zones frontales des turbo-

alternateurs, le champ magnétique de

dispersion présente des composantes

normales aux plans des tôles du

circuit magnétique, appelé « flux

magnétique axial ». A l’intérieur des

premiers paquets de tôles des dents

frontales du stator, le champ

magnétique axial induit des courants

de Foucault dont les lignes circulent

dans le plan des tôles et y

développent des pertes

supplémentaires. Ainsi, des

échauffements locaux excessifs

peuvent être engendrés (contrainte

thermique). La présence de la

composante axiale du champ

magnétique conduit également à une

augmentation de la tension entre

deux tôles adjacentes (contrainte

électrique). Les contraintes thermo-

électriques que subit l’isolant entre

tôles, peuvent entraîner une

dégradation sévère du stator de

l’alternateur (court-circuit entre tôles).

6

Résultats

L’objectif industriel a été de

développer un modèle fonctionnel

simple et une méthode permettant

d’estimer l’intensité du flux axial en

fonction des grandeurs globales

opérationnelles de l’alternateur telles

que les puissances active et réactive

atteintes en régime permanent. A la

fin de la thèse, EDF dispose d’outils

d’analyse des phénomènes

électromagnétiques dans les régions

frontales d’un alternateur. Il s’agit de

modèles par éléments finis, d’un

modèle vectoriel de composition des

flux et d’une maquette 3D

«représentative». La connaissance de

l'intensité du flux axial va ensuite

permettre d'évaluer les pertes

supplémentaires dues au flux axial

aux extrémités du circuit magnétique,

données d’entrées nécessaires au

calcul des sur-échauffements en

parties frontales de l’alternateur.

Contacts

Doctorant : Gilles VOGT

Département EDF R&D :

THEMIS

Tuteur : Valentin COSTAN

École doctorale : Université

d'Artois LSEE (Béthune)

Directeur de thèse :

Raphaël ROMARY



Étude des phénomènes

électromagnétiques dans les

zones frontales des

grandes machines

synchrones. Outils de tests

sur le 125 MW

Décrypter les phénomènes électromagnétiques dans les

régions frontales des turbo-alternateurs

Salle des machines de la centrale nucléaire de Tricastin, groupe

turbo alternateur (photo : EDF - Stéphanie JAYET)




De nombreux composants des

réacteurs à eau sous pression (REP)

sont constitués d’alliages

austénitiques, qu’il s’agisse des

matériaux de structure ou de

soudures. Or, des fissures de

corrosion sous contrainte (CSC) ont

été observées en milieu primaire sur

l’alliage base nickel 600. Les

premières fissures de CSC sont

apparues dès 1994 dans des

soudures base nickel de liaisons

bimétalliques et de piquages de

pressuriseurs. D’autres fissures ont

ensuite été mises en évidence par

des contrôles non destructifs ou par

l’existence de fuites révélées par la

présence d’un dépôt blanc d’acide

borique. Ainsi, en 2007, plus de 300

soudures en alliages base nickel

étaient affectées par la CSC pour des

durées de fonctionnement de 53400 h

à 180000 h. Il est donc indispensable

de disposer de modèles prédictifs de

CSC pour ces soudures.

7

Résultats

Un modèle cinétique d’oxydation

intergranulaire a été proposé, basé

sur de multiples observations au

microscope électronique à

transmission. Ce modèle prend en

compte des paramètres tant

métallurgiques qu’environnementaux.

L’ébauche d’un modèle de CSC

opérationnel a finalement été livrée,

couplant, entre autres, la cinétique

d’oxydation du matériau à la

résistance de l’oxyde à la rupture.

Contacts

Doctorant : Mickaël WEHBI

Département EDF R&D : MMC

Tuteur : Thierry COUVANT

Laboratoire : Mines ParisTech

École doctorale : ParisTech,

n°432, Sciences et métiers de

l’ingénieur

Directeurs de thèse :

Cécilie DUHAMEL et Jérôme

CRÉPIN



Modélisation de l’amorçage

de la corrosion sous

contrainte dans les alliages

base nickel 182 et 82 en

milieu primaire des réacteurs

à eau sous pression

Modéliser l’oxydation et la corrosion sous contrainte de

soudures du circuit primaire des réacteurs à eau sous

pression

Reconstruction 3D de la pénétration de l’oxyde le long d'un joint de grains à

partir d'observations au microscope électronique.




EDF a besoin de comprendre le

comportement mécanique des

matériels exploités afin d’en garantir

la sûreté et d’en optimiser le

fonctionnement. Les alternateurs font

partie des matériels critiques dont

EDF a la charge. Lors de crises

vibratoires affectant l’alternateur, le

constructeur propose des solutions

curatives qu’EDF doit évaluer,

notamment par le biais de modèles

numériques disposant d’une bonne

capacité prédictive du comportement

vibratoire. Or, dans le cas des

alternateurs, la construction de ces

modèles est délicate à cause, d’une

part, de la complexité du système

étudié, et d’autre part, du peu

d’information dont EDF dispose. La

présence ainsi que le niveau

important de méconnaissance

affectant la modélisation de

l’alternateur nécessitent le

développement de méthodologies

dédiées.

Dans ce cadre, les enjeux de cette

thèse pour EDF concernent

l’amélioration de méthodologies de

calibration de modèle dédiées à un

contexte de méconnaissance sévère.

8

Résultats

Une méthodologie de construction

d’un modèle hybride robuste est

proposée. Hybride, car le modèle

proposé combine modèle

expérimental et numérique avec

l’objectif d’enrichir ce dernier. La

robustesse du modèle est requise car

ce modèle doit permettre des

prédictions correctes en présence

d’incertitudes mais aussi de

méconnaissances.

La construction d’un tel modèle a

permis d’obtenir un résultat original :

en présence de méconnaissance, il

est préférable d’optimiser la

robustesse des prédictions du modèle

vis-à-vis des méconnaissances plutôt

que de maximiser la fidélité du

modèle vis-à-vis de données

d’essais. La mise en évidence de ce

compromis, étudié à travers des cas

académiques et industriels, est en

rupture avec ce qui est fait dans le

domaine de la validation de modèle à

EDF et permet d’envisager son

extension à d’autres matériels

exploités par EDF.

Contacts

Doctorant :

Antoine KUCZKOWIAK

Département EDF R&D : AMA

Tuteur : Mathieu CORUS

Laboratoire : Département de

Mécanique Appliquée de l’Institut

FEMTO-ST, Besançon

École doctorale : ED SPIM

(Sciences pour l’Ingénieur et

Microtechniques), Université de

Franche-Comté


Scott COGAN, Morvan OUISSE

et Emmanuel FOLTETE



Modèle hybride incertain

pour le calcul en réponse en

fonctionnement d’un

alternateur

Améliorer la corrélation calcul-essai en présence de

méconnaissances sévères

Construction d’un modèle hybride robuste : expansion de modes

expérimentaux sur un modèle numérique (type éléments-finis)




Après une réévaluation réglementaire

ayant abouti à une nouvelle carte du

risque sismique en 2011, EDF doit

quantifier les marges de tenue au

séisme de ses installations.

Ces marges dépendent fortement de

l’amortissement des structures, qui

limite la valeur maximale de leur

accélération lors d’un séisme.

Des expériences menées au CEA

Cadarache ont montré que des

valeurs de l’amortissement de

plusieurs dizaines de % pouvaient

être mesurées sur un assemblage

combustible lors d’essais dynamiques

sous écoulement. L’enjeu pour EDF

consiste à mettre à profit de telles

valeurs pour dégager des marges de

dimensionnement lors des études

réglementaires.

9

Résultats

Les premières expériences effectuées

sur une structure rigide simplifiée ont

montré que la force fluide latérale

s’exerçant lors d’une oscillation sous

écoulement axial est équivalente, par

composition des vitesses, à une force

de portance sous faible inclinaison.

Le résultat scientifique principal

concerne la répartition de la pression

à la surface de la structure et le

champ de vitesse fluide dans ces

conditions de faible inclinaison qui

n’ont été que peu étudiées dans la

littérature. Une expression de la force

fluide dépendant de la vitesse

d’écoulement et de la vitesse

d’oscillation de la structure a été

obtenue, associée à un coefficient

adimensionnel retrouvé par

simulation numérique.

Des résultats similaires ont enfin été

obtenus sur un faisceau de cylindres

oscillant en écoulement confiné. Ces

résultats permettront d’améliorer la

représentativité des calculs

sismiques.

Contacts

Doctorant : Lise DIVARET


AMA / LaMSID

Tuteur : Pierre MOUSSOU

Laboratoire : Unité de

Mécanique, ENSTA ParisTech

École doctorale de Polytechnique

(ED 447)


Olivier CADOT et Olivier DOARE



Caractérisation des forces

fluides s'exerçant sur un

faisceau de cylindre oscillant

latéralement en écoulement

axial

Améliorer les calculs sismiques d’assemblages

combustibles grâce à l’interaction fluide - structure

Faisceau de cylindres, détail

à l’aval du faisceau

Mesure de la vorticité dans la direction axiale à l’arrière d’un cylindre pour

quatre inclinaisons : (a) α=0°, (b) α=3.6°, (c) α=6.3° et (d) α=8.3°.




Le Générateur de Vapeur (GV)

assure le transfert de l’énergie

produite dans le cœur du réacteur

vers le circuit secondaire des

centrales REP. Le dépôt d’oxydes à

la surface des tubes (encrassement)

entraîne une diminution de l’échange

thermique et donc, à terme, du

rendement de la centrale. Au niveau

des passages foliés, ce dépôt peut

conduire à la réduction des sections

de passage de l’eau (colmatage) et

engendrer l’apparition de fissures de

tubes par fatigue vibratoire. La lutte

contre les phénomènes

d’encrassement et de colmatage est

essentielle au maintien de la sûreté et

des performances des centrales.

Depuis 2010, la stratégie de

maintenance du parc prévoit

l’application périodique de nettoyages

chimiques en prévention de

l’accumulation des dépôts. Le recours

à ces procédés étant relativement

récent et l’accès au GV difficile, leur

impact sur la formation des dépôts

réencrassants reste peu connu.

L’étude de l’effet des nettoyages

chimiques sur le phénomène de

réencrassement est l’objet de cette

thèse.

10

Résultats

Les analyses de dépôts formés sur

tubes de GV (boucle FORTRAND)

dans les conditions représentatives

du circuit secondaire viennent

enrichir les connaissances du

phénomène d’encrassement. La

reproduction des nettoyages

chimiques a confirmé l’efficacité des

procédés, l’absence d’attaque

généralisée de la surface des tubes

de GV et leur innocuité pour l’acier au

carbone. En vue de définir une

fréquence d’application de nettoyage

des GV, l’absence d’effet sur les

cinétiques d’encrassement à court

terme est également un résultat

important. L’observation de l’impact

des nettoyages sur la morphologie

des dépôts contribue à la

compréhension de l’évolution des

performances thermiques des GV

après nettoyage. Enfin, la conception

d’une nouvelle boucle d’essais

(ECCLIPS) est venue enrichir le parc

expérimental du département MMC.

L’exploitation de cet outil permet à

EDF R&D de fournir un appui

déterminant aux services d’ingénierie

du Groupe.

Thèse confidentielle

Contacts

Doctorant :

Christophe GOUJON


Tuteur : Carine MANSOUR

Laboratoire : Institut de

Recherche de Chimie Paris

(IRCP)

École doctorale : ED388 (Chimie

physique et chimie analytique de

Paris Centre)


Thierry PAUPORTÉ



Conséquences des

nettoyages chimiques sur la

réactivité de la surface

externe des tubes de

générateurs de vapeur des

centrales nucléaires à

réacteur à eau sous pression

Conforter le rôle des nettoyages chimiques dans la

stratégie de maintenance des générateurs de vapeur




Un grand nombre de structures ou

composants sont sujets à une

potentielle dégradation de leurs

performances mécaniques par fatigue

sous sollicitations cycliques. C’est

notamment le cas lorsque de petits

défauts se développent et donnent

lieu à des fissures dont l’évolution va

dépendre du chargement sollicitant et

de l’état des champs de contraintes et

de déformation en pointe de fissure.

On recherche in fine à pouvoir se

donner des critères directionnels de

propagation et à mettre en place des

outils de simulation numérique

pouvant représenter l’évolution de la

fissure afin de pouvoir prédire sa

nocivité et des durées de vie

résiduelles.

11

Résultats

Les travaux de thèse ont permis de

comprendre le mécanisme de

déversement de fissures de fatigue

pour des tôles minces, ce qui était

plus facilement réalisable

expérimentalement. Un critère de

déversement local basé sur l’analyse

des champs de contraintes et

déformations en pointe de fissure a

été mis au point. La thèse a abouti à

la mise en place dans Code_Aster

d’une nouvelle technique d’intégration

numérique pour des éléments finis

discontinus, du fait de la présence de

la fissure, permettant de retrouver les

performances des éléments finis

usuels continus en élasticité et de

pouvoir envisager la propagation de

fissures tridimensionnelles en

présence de plasticité.

Contacts

Doctorant :

Jean-Baptiste ESNAULT


LaMSID

Tuteur : Patrick MASSIN

Laboratoire de Mécanique du

Solide (Ecole Polytechnique)

École doctorale de l’Ecole

Polytechnique


Véronique DOQUET



Etude expérimentale et

numérique en trois

dimensions du

développement en fatigue

d’une fissure déversée dans

une tôle mince

Simuler la propagation tridimensionnelle des fissures non

planes dues à la fatigue afin de prédire leur nocivité

Fissuration expérimentale (en haut) et modélisation numérique de la

fissure issue de relevés topographiques (en bas à gauche), données

d’entrée du calcul numérique (en bas à droite) permettant de déterminer

les quantités d’intérêt en pointe de fissure pour prédire les trajets de

fissuration.




Afin de garantir la fiabilité et la sûreté

de ses installations, EDF doit justifier

la tenue de ses matériels à des

incidents comme les coups de bélier

susceptibles de se produire sur le

parc de production nucléaire. A ce

titre, EDF s’appuie sur la modélisation

et la simulation numérique des

écoulements avec transitoires

hydrauliques violents pour

représenter les conséquences

mécaniques des incidents rencontrés

sur sites. L’enjeu pour EDF est de

pouvoir prédire les zones les plus

impactées et, lorsque c’est possible,

de justifier de la non nocivité des

coups de bélier, dans un objectif de

réduction des indisponibilités du parc.

12

Résultats

Pour la description des écoulements

en situation de coups de bélier, le

choix s’est porté sur un modèle qui

décrit le comportement de chacune

des phases liquide et vapeur de l’eau

ainsi que les transferts entre phases.

Les travaux réalisés donnent une

évaluation des potentialités du

modèle fluide à reproduire des

phénomènes fortement

instationnaires avec ou sans

changement de phase, avec un bon

accord avec l’expérience, et un

comportement favorable par rapport à

d’autres modèles de représentation.

Les développements réalisés ont été

intégrés au logiciel de dynamique

rapide EUROPLEXUS dans un

formalisme qui prend en compte les

interactions entre le fluide et la

structure.

Contacts

Doctorant : Yujie LIU

Département EDF R&D : AMA,

LaMSID

Tuteurs : Fabien CROUZET,

Frédéric DAUDE

Laboratoire d’Analyse Topologie

et Probabilités (LATP), UMR

6632

École doctorale :

Université Aix-Marseille, École

Doctorale Mathématiques et

Informatique (ED 184)


Jean-Marc HERARD



Contribution à la vérification

et à la validation d’un modèle

diphasique bifluide

instationnaire

Une simulation validée des coups de bélier afin de garantir

la sûreté des installations

e

1. Détérioration d’un support de tuyauterie suite à un coup de bélier

(photo : Fabien CROUZET)

2. Déformation d’une tuyauterie remplie d’eau soumise à un pic de

pression violent (Yujie LIU)




La sûreté de fonctionnement de ses

installations industrielles est une des

priorités d’EDF. Dans ce cadre, elle

est amenée à s’assurer non

seulement du bon fonctionnement

des matériels présents dans ses

installations, mais aussi de leur

réparation et de leur suivi. Elle se doit

de pouvoir démontrer la tenue

mécanique des différents

composants, tout en tenant compte

du vieillissement des matériaux, que

ce soit en condition de

fonctionnement normale ou en

condition accidentelle. Pour cela, EDF

se base notamment sur la simulation

numérique en développant des

modèles dans des codes de calcul.

Dans le cadre des études

mécaniques, l’enjeu pour EDF est de

disposer et de maîtriser les modèles

numériques les plus fiables, précis et

robustes afin de pouvoir justifier de la

tenue de ses matériels.

13

Résultats

De nouvelles modélisations sont

disponibles dans Code_Aster, le

logiciel éléments finis développé par

EDF R&D permettant de réaliser des

calculs précis, fiables et robustes en

mécanique des solides soumis à de

grandes déformations. Ces

modélisations sont très génériques.

Elles sont compatibles avec toutes les

lois de comportement disponibles

dans le logiciel et pour toutes les

topologies d’éléments. Les résultats

obtenus sur des cas académiques ont

montré tout l’intérêt des formulations

développées. A l’issue de la thèse, il

a été possible de mener des études

industrielles irréalisables au

lancement de la thèse : calcul de la

durée de vie d’un organe d’admission

après affouillement d’une fissure,

pose d’un bouchon de tube de

générateur de vapeur.

Contacts

Doctorant : Dina AL-AKHRASS


AMA / LaMSID

Tuteur : Sébastien FAYOLLE

Laboratoire : Centre SMS, LGF

UMR CNRS 5307

École doctorale : École nationale

supérieure des Mines de Saint-

Étienne

Directeurs de thèse : Sylvain

DRAPIER, Julien BRUCHON



Méthodes éléments finis

mixtes robustes pour gérer

l’incompressibilité en

grandes déformations dans

un cadre industriel

De nouvelles méthodes numériques pour garantir la sûreté

de fonctionnement des installations industrielles

Capitalisation et diffusion des méthodes de la thèse via la plateforme Salomé-Méca,

logiciel « open source » développé au sein de la R&D d’EDF.

Evaluation de la pression hydrostatique dans la zone

d’affouillement d’un organe d’admission d’une centrale thermique




Les outils de contrôle non destructif

sont développés pour améliorer le

suivi du vieillissement des câbles de

centrales. La méthode et les critères

adaptés pour prendre la meilleure

décision, quand se pose la question

d'un éventuel remplacement, sont

définis à partir de la compréhension

des mécanismes de dégradation.

L'étude porte sur les câbles moyenne

tension dont l'isolant est à base de

PVC. Ils sont utilisés pour la

distribution d'énergie électrique à

l'intérieur des sites des centrales les

plus anciennes.

Pour certains câbles, une évolution

des caractéristiques électriques a été

observée alors qu'ils conservent à ce

stade une marge de tenue électrique

confortable.

Les travaux visent donc à expliquer

les mécanismes induisant la baisse

d'isolement, à en préciser l'évolution

et à en appréhender les impacts. Il

s'agit notamment d'identifier les

signaux précurseurs de la fin de vie

pour proposer des critères de

diagnostic.

14

RésultatsLes caractérisations électriques et

physico chimiques, ciblées sur les

échantillons présentant les

différences d'isolement les plus

marquées, conduisent à considérer la

déshydrochloruration sous contrainte

thermique comme étant la cause la

plus probable. Les doubles liaisons

révélées par spectrométrie UV ainsi

que les produits de la réaction de

stabilisation thermique observés par

microscopie électronique constituent

les principaux éléments accréditant

l'hypothèse. Les vieillissements

artificiels réalisés à différentes

températures montrent une

décroissance de l'isolement avec une

cinétique d'autant plus rapide que la

sollicitation est forte. La stabilisation

de la baisse, observée

systématiquement, traduit une

activation par seuil du mécanisme de

déshydrochloruration.

L'évolution de l'isolement n‘est pas

déterminante dans la durée de vie

des câbles examinés. Aucun

claquage n'a été obtenu bien que des

niveaux d'isolement très faibles aient

été stimulés thermiquement.

Contacts

Doctorant : Pierre QUENNEHEN

Département EDF R&D : LME

Tuteur : Thierry ESPILIT

Laboratoire :

G2ELAB Grenoble et IMP Lyon

École doctorale :

Ingénierie - Matériaux Mécanique

Energétique Environnement

Procédés Production – Grenoble


Pascal RAIN, thèse codirigée par

Isabelle ROYAUD



Etude de la dégradation de

la fonction isolation des

câbles HTA PVC et mise au

point de méthodes de

diagnostic

Identifier les mécanismes d’évolution physique des câbles

de centrales pour contrôler leur vieillissement

Echantillon de câble prélevé et préparé pour les mesures

diélectriques pendant le vieillissement artificiel.




EDF développe des schémas de

calcul neutronique adaptés à

différentes problématiques

industrielles (aide à l’exploitation des

cœurs REP, à la gestion du

combustible usé….). Afin de

connaître les incertitudes associées à

ces schémas de calcul, la méthode

utilisée aujourd’hui est d’analyser les

écarts entre calcul et mesure (par

exemple sur le flux dans les cœurs de

réacteurs nucléaires). La méthode

développée dans la thèse part des

incertitudes sur les paramètres

d’entrée (les données nucléaires de

base) et les propage au travers des

équations du transport neutronique.

Ces méthodes permettent d’analyser

de façon plus approfondie et de

hiérarchiser les paramètres

d’incertitude.

* REP : Réacteur à eau pressurisée.

15

Résultats

La méthode de propagation

d’incertitudes utilisée est la théorie

des perturbations au premier ordre.

Cette théorie mène à des

approximations quand elle est utilisée

dans les codes neutroniques

déterministes résolvant l’équation du

transport. Le travail de thèse a permis

de mettre en place des corrections

simples. En particulier pour le calcul

des sensibilités aux sections efficaces

de diffusion et pour les effets indirects

dus à l’autoprotection des

résonances. L’efficacité de ces

corrections a été démontrée face à

des méthodes de référence dans le

cadre de benchmarks de l’OCDE

AEN.

Contacts

Doctorant : Pouya SABOURI


SINETICS

Tuteur : David LECARPENTIER

Laboratoire de Physique

Subatomique et de Cosmologie

École doctorale : Mécanique des

Fluides, Energétique, Procédés


Ivan KODELI, Adrien BIDAUD



Application de la théorie des

perturbations à la

propagation des incertitudes

des données nucléaires par

la méthode des probabilités

de première collision

Propagation d’incertitudes dans les calculs de transport

neutronique pour l’aide à l’exploitation des cœurs REP*




Les centrales thermiques ou

nucléaires de production d’électricité

utilisent de l’eau pour le

refroidissement de cycle de

conversion d’énergie car elle offre la

meilleure efficacité énergétique par

rapport au refroidissement sur l’air.

Néanmoins, l’usage de l'eau pourrait

être rendu plus difficile à l'avenir en

raison de contraintes

environnementales (limitation de

prélèvement ou de rejets thermiques).

Dans le travail de thèse, un cycle de

Rankine bi-étagé est considéré,

combinant un cycle à vapeur d’eau

« classique » à un cycle de Rankine à

fluide organique. Le cycle à vapeur ne

détend que partiellement la vapeur et

transfère sa chaleur au cycle

organique refroidi par un

aérocondenseur sec. En raison de la

forte densité des fluides organiques, il

est possible de réduire fortement la

taille de l'installation et de fournir une

puissance supplémentaire en hiver

lorsque la température ambiante est

faible. La combinaison de ces deux

avantages rend envisageable un

système de refroidissement sec sans

détériorer le prix de revient de la

production électrique.

16

RésultatsOn a recherché et sélectionné des

fluides potentiellement acceptables

au regard de plusieurs paramètres :

efficacité énergétique, contraintes

d’exploitation et exigences

environnementales. Sur une base

restreinte de fluides, une analyse

économique, prenant en compte le

design des composants principaux, a

été réalisée pour une centrale de

production nucléaire de 4ème

génération en fonction de sa

localisation géographique.

Les fluides ont été utilisés dans un

cycle bi-étagé en regard de multiples

contraintes (efficacité énergétique,

exploitation, environnement). Les

études de modélisation des

performances du cycle ont montré un

faible impact de la nature du fluide

retenu. En revanche, les paramètres

thermophysiques des fluides ont un

effet majeur sur le dimensionnement

des composants principaux : turbine,

bouilleur et condenseur. L’étude

technico économique montre que des

solutions technologiques à base de

R245fa ou R1233zd seraient

acceptables économiquement.

L’ammoniac reste le fluide le plus

performant mais ne peut être

envisagé à cause du risque en

exploitation.

Contacts

Doctorant : Bo LIU

Département EDF R&D : MFEE

Tuteur : Franck DAVID

Laboratoire Mines Paris Tech ,

PSL Research University, Centre

Thermodynamique des Procédes

École doctorale n°432 Science

des Métiers de l’Ingénieur


Christophe COQUELET



Modélisation d’un cycle de

production d’électricité bi-

étagé à aéroréfrigérant sec

Limiter le besoin en eau de refroidissement des centrales

de production d’électricité

Consommation d’eau par évaporation pour le refroidissement

des centrales (photo : EDF - Pierre MERAT).

Cycle bi-étagé dans un

diagramme (T,s)




La compréhension globale des

écoulements de vapeur humide dans

les centrales électriques est de

grande importance pour le design des

turbines ainsi que pour l’étude de leur

fonctionnement. D’importantes

problématiques doivent être traitées :

l’étude des performances et de la

durée de vie des machines, le dessin

et l’évaluation de nouveaux designs,

l’analyse des risques liés à

d´éventuels élargissements des

plages de fonctionnement, la

prédiction et l’optimisation des coûts

de maintenance, et la compréhension

des phénomènes vibratoires.

17

Résultats

Un code 1D qui prédit la

condensation dans des tuyères a été

développé et validé sur une plage

large de configurations. Cela a

permis d’appréhender avec des

approches simplifiées les couplages

instationnaires dans les turbines à

vapeur. Plusieurs modèles de

condensation ont été investigués et

implémentés avec succès, les

résultats étant extrêmement

satisfaisants.

L’implémentation des modèles de

condensation a été faite dans le code

elsA. La démonstration des

couplages instationnaires sur des

configurations académiques (tuyères

et grille d’aubes) et industrielles

(plusieurs étages de turbine basse

pression) a été faite, le code elsA

étant désormais capable de traiter

des modèles physiques de vapeur

humide dans des écoulements

instationnaires.

Contacts

Doctorant :

Frédéric BLONDEL


Tuteur : Mugurel STANCIU

Laboratoire de Mécanique de

Fluides et Acoustique d’Ecole

Centrale de Lyon

École Doctorale : École Centrale

de Lyon - MEGA


Michel LANCE



Couplages instationnaires de

la vapeur humide dans les

écoulements de turbines à

vapeur

Comprendre les écoulements de vapeur humide dans les

turbines pour améliorer leur exploitation

Prédiction de la taille de

gouttelettes après la

condensation de la

vapeur dans un étage

de turbine basse

pression




La thèse a porté sur la modélisation

et la résolution 3D locale

d’écoulement cavitant instationnaire.

La cavitation correspond à la

vaporisation d’un liquide à

température constante lorsque la

pression de ce liquide devient

inférieure à la pression de vapeur

saturante. L’influence de la turbulence

sur ce type d’écoulement a ensuite

été étudiée. La cavitation concerne

les groupes de pompage d’EDF dont

les plus critiques sont les pompes de

sauvegarde et la pompe primaire, et

peut survenir lorsque ceux-ci

fonctionnent à basse pression (circuit

insuffisamment pressurisé) ou en sur-

débit. La cavitation entraîne des effets

non désirables sur les machines et

leur environnement immédiat : des

vibrations, du bruit et de l’usure par

érosion de cavitation pouvant aller

jusqu’au percement des aubes.

18

Résultats

La thèse a permis de développer un

modèle de cavitation dans l’outil de

référence en thermohydralique

monofluide d’EDF, Code_Saturne, et

de proposer un algorithme de

résolution préservant le principe du

maximum pour la variable taux de

vide (qui physiquement doit rester

entre les valeurs 0 et 1). Ce modèle a

été intégré dans la version de

production 4.0 du code et est utilisé

aujourd’hui dans des études

industrielles, notamment pour

déterminer le NPSH (Net positive

suction head) 3% des pompes. La

thèse a par ailleurs permis de montrer

qu’un modèle de turbulence au

second ordre (modélisant les

équations d’évolution de l’ensemble

des contraintes de Reynolds) peut

représenter fidèlement la physique

d’écoulements cavitants

instationnaires (venturi et profil

portant) sans utiliser aucune

modification artificielle du modèle de

turbulence, comme cela est le cas

avec des modèles de turbulence du

premier ordre.

Contacts

Doctorant : Rezki CHEBLI


Tuteur : Bruno AUDEBERT

Laboratoire de Mécanique de

Lille

École doctorale : Ecole Nationale

Supérieure d’Arts et Métiers


Olivier COUTIER DELGOSHA



Simulation 2D et 3D des

écoulements cavitants :

développement d’un

algorithme original dans

Code_Saturne et étude de

l’influence de la modélisation

de la turbulence

Réduire les impacts des écoulements cavitants dans les

groupes de pompage

Simulation numérique : cas Venturi 8°, Modèle k-ε RNG modifié.

Evolution de la poche et apparition de nuage de vapeur.

Conditions de calcul : vitesse d’entrée 7.2 m/s, nombre de cavitation :2.8.




Le code NEPTUNE_CFD développé

dans le cadre d’un partenariat entre

EDF, le CEA, AREVA et l’IRSN est

dédié à la simulation des

écoulements diphasiques eau-vapeur.

Certaines applications n’ont pas de

données expérimentales de validation

disponibles dans la littérature et

doivent donc faire l’objet de

programmes expérimentaux

spécifiques. De plus, certaines

grandeurs ne peuvent être mesurées,

par manque de techniques utilisables

en présence de changement de

phase, de géométrie encombrée, de

haute pression et de haute

température. La thèse visait à

contribuer au développement d’une

technique de mesure non intrusive de

la vitesse liquide en milieu diphasique

eau-vapeur.

Les deux objectifs principaux étaient :

Développer des techniques

expérimentales innovantes basées

sur l'imagerie par rayons X pour la

mesure du taux de vide et des

champs de vitesse dans des

écoulements diphasiques.

Appliquer à des écoulements

cavitants instationnaires dans une

configuration académique de Venturi.

19

RésultatsUne technique novatrice de mesure

des vitesses liquides et des vitesses

gaz a été utilisée grâce à une

imagerie rapide par rayons X. Des

écoulements bidimensionnels ont été

examinés. Ces mesures ont utilisé le

synchrotron d’Argonne aux Etats-

Unis. L’écoulement a été réalisé à

l’aide d’une boucle d’essai

démontable. Une première sur le plan

instrumental. Les résultats :

Faisabilité et mise en œuvre d’une

méthode de mesure des vitesses

liquide et gaz en écoulement

diphasique.

Des données expérimentales sur la

vitesse de glissement entre les

phases liquide et gaz.

Mais, deux principales limitations :

Un rayonnement très intense

nécessaire pour avoir des images

rapides (nécessité d’un synchrotron).

L’écoulement est supposé

bidimensionnel.

Les données inédites sur la vitesse

de glissement entre les phases

permettront le développement de

nouvelles modélisations des

écoulements gaz-liquide. Cette

technique expérimentale novatrice

doit être adaptée aux écoulements

tridimensionnels, correspondant aux

géométries industrielles d'intérêt.

Contacts

Doctorant : Ilyass KHLIFA


Tuteur : Antoine ARCHER

Laboratoire : ENSAM Lille

École doctorale n°432 Sciences

des Métiers de l’Ingénieur,

ParisTech


Olivier COUTIER-DELGOSHA



Imagerie rapide par rayons X

des écoulements

diphasiques : application aux

écoulements cavitants

Mesurer les vitesses d’écoulement diphasiques grâce à

l’imagerie rapide par rayons X

Imagerie par rayons X d'un écoulement cavitant sur un Venturi

Ecoulement de la gauche vers la droite.

(photo : Ilyass KHLIFA,/ ENSAM Lille).




Le contrôle-commande d'une centrale

nucléaire représente une part

significative des études pour une

nouvelle tranche. Il est aussi à

l'origine d'importantes difficultés et

incertitudes dans la justification de

sûreté, notamment du fait des

méfiances vis-à-vis des technologies

programmées, et du fait que les

autorités de sûreté nationales ont des

exigences différentes. Les tranches

EPR construites en France, en

Finlande et en Grande-Bretagne ont

des architectures de contrôle-

commande différentes. Pour faire

face à ce problème, la première étape

consiste à recenser et structurer les

exigences et pratiques des pays

d'intérêt pour EDF. La thèse visait à

fournir d'une part, des outils d'aide à

l'identification des exigences dans

une masse importante de documents

(normes internationales, documents

réglementaires et guides

réglementaires), et d'autre part, à

concevoir une base de données

structurée permettant l'analyse et

l'exploitation des exigences.

20

Résultats

La thèse a permis une capitalisation

et une vue globale à haut niveau d’un

référentiel d’exigences ; une

approche originale avec une

hybridation entre modélisation et

recherche d’information pour une

amélioration de la traçabilité des

exigences du domaine ; une base

outillée. Un premier résultat important

porte sur la structure de la base de

données (méta-modèle), afin de

supporter au mieux les principes de

conception d'architecture développés

dans le cadre du projet CONNEXION.

Des outils d'analyse textuelle des

normes internationales (AIEA, CEI,

IEEE), des documents

réglementaires, des guides de

pratiques acceptables, et des

décisions des projets récents ont

permis d'identifier plusieurs centaines

d'éléments sur le seul thème de

l'architecture de contrôle-commande.

L'outil INCREMENT (Instrumentation

aNd Control regulatory REquirement

Modeling EnvironmeNT), développé

dans le cadre de la thèse, permet de

gérer, de classer et de naviguer parmi

ce grand nombre d'exigences. Il

permet également de relier les

exigences retenues par un projet aux

règles de conception adoptées.

Contacts

Doctorant :

Nicolas SANNIER

Département EDF R&D : STEP

Tuteurs:

Thuy NGUYEN, Laurence PICCI

Laboratoire : ISTIC - Inria

Rennes Bretagne Atlantique

École doctorale : MATISSE


Benoit BAUDRY



INCREMENT : une approche

hybride pour modéliser et

analyser les exigences

réglementaires de sûreté

dans le large

Concevoir une base de données d'exigences et pratiques

internationales pour le contrôle-commande de centrales

nucléaires




Dans un contexte d’évolution des

exigences de sûreté et de

prolongation de la durée de

fonctionnement du parc nucléaire

exploité par EDF. Les méthodes

nouvelles et codifiées de justification

de la tenue mécanique des matériels

peuvent s’avérer incomplètes. Il faut

alors mettre en œuvre des études

complexes qui s’appuient sur la

simulation numérique. Les modèles

permettant de simuler la ruine d’une

structure peuvent être classés en

deux grandes catégories : la première

se base sur une description continue

de la dégradation du matériau

(endommagement), la seconde sur

une description discontinue

(discontinuité franche). Considérés

séparément, ces modèles ne

permettent pas de représenter toutes

les étapes du processus de

fissuration : l’enjeu principal de cette

thèse consiste à évaluer dans quelle

mesure leur mise en œuvre conjointe

est réalisable dans un code de calcul

et permet de lever ce verrou

scientifique.

21

Résultats

Tous les développements théoriques

et méthodologiques réalisés ont été

appliqués à plusieurs jeux de

données EDF, ce qui a permis de

démontrer leur applicabilité et leur

intérêt concrets.

Pour les composants non

réparables : revue et comparaison

exhaustives des tests d'adéquation

aux lois exponentielle et de Weibull

existants dans la littérature,

développement de deux familles de

nouveaux tests pour la loi de Weibull,

recommandation des tests les plus

efficaces selon les caractéristiques du

jeu de données de retour

d'expérience disponible,

développement d'un outil logiciel

(package R nommé EWGoF)

permettant de mettre en œuvre tous

les tests répertoriés et développés

pour n'importe quel cas d'étude.

Pour les matériels réparables :

développement de tests originaux

pour les modèles de maintenance

imparfaite avec des maintenances

correctives et préventives, ces tests

exacts étant basés sur un

conditionnement par une statistique

exhaustive.

Contacts

Doctorant : Meryam KRIT

Département EDF R&D : MRI

Tuteur : Emmanuel REMY

Laboratoire Jean Kuntzmann

(UMR5224), Université Grenoble

Alpes.

École doctorale MSTII

(Mathématiques, Sciences et

Technologies de l'Information,

Informatique)


Olivier GAUDOIN

Co-directeur de thèse :

Laurent DOYEN



Tests d'adéquation en

fiabilité : loi de Weibull et

modèles de maintenance

imparfaite

Vérifier l’adéquation des modèles statistiques de fiabilité

aux données de retour d'expérience

Centrale nucléaire de Belleville (photo : EDF - Pierre MERAT).




For the purpose of PSA (Probabilistic

Safety Analysis) for complex

industrial systems, often PSA models

in the form of fault and event trees are

developed to model the risk of

unwanted situations (hazards). PSA

models have gained high acceptance

and have been developed massively

but with an increase in model sizes

and complexity. PSA models are

difficult to understand and maintain.

This thesis presents the concept of a

modular PSA which tries to cope with

the increased complexity by the

techniques of modularization and

instantiation. Modularization targets to

treat a model by smaller pieces (the

"modules") to regain control over

models. Instantiation aims to

configure a generic model to different

contexts. A modular PSA proposes

new functionality to manage PSA

models. This thesis shows new

methods to manage the evolutions

(versions) and deviations (variants) of

PSA models in a modular PSA. Apart

from model management, methods to

understand the content of PSA

models are presented.

22

Résultats

The methods focus to highlight the

dependencies between modules

rather than their contents.

Dependencies are automatically

derived from a model structure. They

express relations between model

objects (for example a fault tree may

have dependencies to basic events).

To visualize those dependencies (for

example in form of a model

cartography) can constitute a crucial

aid to model engineers for

understanding complex interrelations

in PSA models.

Within the scope of this thesis, a

software named Andromeda has

been developed at EDF R&D to test

and evaluate the concepts around a

modular PSA. Andromeda is based

on a modular and extensible

architecture that can be customized to

specific needs of customers. Apart

from research interest, it has recently

gained industrial interest. Andromeda

has potential to complete existing

PSA tools by specific functionality and

to enforce the international PSA

community around common modeling

standards and techniques.

Contacts

Doctorant :

Thomas FRIEDLHUBER


Tuteur : Mohamed HIBTI

Laboratoire d'Informatique de

l‘Ecole Polytechnique (LIX)


Antoine RAUZY



Simplifier la gestion des modèles d’analyse probabilistes

de sûreté des systèmes industriels

Ingénierie des modèles dans

une EPS modulaire




L’incendie est le risque principal

d’agression interne dans une centrale

nucléaire. Prévoir ses conséquences

permet de déployer les moyens de

prévention et de lutte et de justifier

ces choix auprès de l’Autorité de

Sûreté Nucléaire. La caractérisation

de combustibles représentatifs

mesure leur participation à la

propagation d’un incendie (à travers

la libération d’énergie calorifique et la

génération de fumées) et aux

atteintes possibles sur les

équipements électriques de locaux

proches (via la dissémination de

fumées «agressives»). Les

instruments de mesure existants

permettaient de caractériser

séparément soit les gaz, soit les

aérosols, soit les foyers. La plus-

value de cette thèse réside dans une

approche couplant les trois aspects,

en ajoutant une méthode originale de

quantification des gaz émis.

L’installation expérimentale permet de

suivre en temps réel l’ensemble des

paramètres qualitatifs et quantitatifs

d’intérêt au cours de la dégradation

thermique du matériau choisi. Les

câbles électriques étant le

combustible majoritaire en centrale

nucléaire, ce sont eux qui ont été

retenus pour les premiers essais.

23

RésultatsL’installation expérimentale, «banc

MLC/ELPI/FTIR» couple trois

matériels de mesure et un système

d’acquisition et de traitement des

données. Les résultats obtenus au

cours de la dégradation d’un

matériau, depuis l’instant où il est

soumis à une agression externe

pilotée (ici le rayonnement thermique

d’une résistance électrique à une

température supérieure à 600

°C) jusqu’à son extinction totale, sont

principalement :

Sa réaction au feu : la puissance

calorifique que le matériau libère, sa

température d’ignition, sa température

d’inflammation, des propriétés

thermophysiques, sa perte de masse,

avec le MLC (Mass Loss Cone).

La nature des gaz émis et leurs

quantités, en fonction du temps, à

partir d’un spectromètre FTIR et

d’une bibliothèque de gaz créée

pendant la thèse. A ce jour, nous

disposons de 16 gaz, soit un spectre

représentatif pour les combustibles

visés.

Les particules de suies prélevées

dans les fumées et classées selon 14

tailles, avec l’ELPI (impacteur basse

pression), en fonction du temps,

caractérisent précisément la phase

solide des fumées.

Contacts

Doctorant :

Franck-Estimé NGOHANG


Tuteur : Laurent GAY

Laboratoire : UMET-ISP

École doctorale : Université de

Lille I


Serge BOURBIGOT



Combination of mass loss

cone, Fourier transform

infrared spectroscopy and

electrical low pressure

impactor to extend fire

behaviour characterization of

materials

Maîtriser le risque incendie dans une centrale nucléaire

Représentation schématique du couplage MLC/FTIR/ELPI

Figure : évolution des gaz de pyrolyse et

des produits de combustion pour la

plaque témoin de formulation EVA (sans

retardateur de feu) sous un flux radiatif

de 25 kW/m²



Thèse soutenue le 14/10/2014Lors des arrêts pour maintenance des

centrales nucléaires, de nombreux

intervenants sont présents dans le

bâtiment réacteur. Le début des

opérations peut être retardé en cas

de défaut de la gaine du combustible

(un cas par an), car il faut attendre

que le xénon 133, gaz de fission

radioactif, ait suffisamment décru,

ceci afin de limiter l’exposition des

intervenants. La thèse a porté sur

l’étude réaliste des modes

d’exposition au xénon 133 par

simulation numérique Monte-Carlo et

modèles biocinétiques

compartimentés. L’enjeu immédiat,

pour EDF, est de démontrer la

protection des travailleurs, y compris

en anticipant les réglementations à

venir. Un deuxième enjeu, à plus long

terme, serait, une fois les résultats

numériques validés par des

expériences, de réévaluer les marges

actuelles des critères de

radioprotection liés au xénon 133.

24

Résultats

Le premier résultat est un gain d’un

facteur 3 à 4 sur l’évaluation de

l’exposition externe au xénon 133 des

intervenants dans un bâtiment

réacteur, plus réaliste que celle

considérée à ce jour, dans un espace

semi-infini. Le deuxième résultat

concerne la vérification que les

travailleurs sont bien protégés, y

compris en considérant les limites

d’exposition futures, qui sont plus

strictes pour le cristallin de l’œil. Le

troisième résultat est lié à l’exposition

interne et confirme que ce type

d’exposition reste très minoritaire

devant l’exposition externe pour le

xénon 133.

Contacts

Doctorant :

Aurélien PERIER


Tuteur :

Emmanuelle GAILLARD-

LECANU

Laboratoire Subatech (UMR

6457).

Encadrant : Dominique THERS

École doctorale Matière,

Molécules, Matériaux en Pays de

la Loire


Bernd GRAMBOW



Modes d’exposition au xénon

133 dans un bâtiment

réacteur

Améliorer conjointement la radioprotection des travailleurs

et la disponibilité des centrales nucléaires

PrixPrix du meilleur poster au Congrès National de Radioprotection

en 2013 à Bordeaux

Modélisation du bâtiment réacteur (A.PERIER)

Figure : débit de dose externe pour une activité de xénon 133

de 1 MBq.m-3 pour le parc nucléaire français (Aurélien Perier)




La réussite des projets d’introduction

d’innovations au sein de systèmes

complexes passe par une capacité

d’anticipation des conséquences des

évolutions programmées.

L’ergonomie se saisit de cet enjeu en

proposant des démarches visant à

approcher l’activité future. Comment

décrire, analyser, modéliser l’activité

et un futur dispositif, pour les mettre

en relation afin d’élaborer des

hypothèses plausibles sur ce que

pourrait devenir l’activité ? La

question critique est celle de la

projection de l’activité dans la

situation régie par le futur dispositif.

L’examen des démarches existantes

montre qu’elles peuvent être difficiles

à mettre en œuvre. Une démarche

alternative d’analyse prospective des

innovations est proposée, qui

comprend différentes étapes :

caractérisation des dimensions

structurantes de l’activité

coopérative ; caractérisation des

éléments constitutifs du futur dispositif

et des principes sous-jacents à ces

éléments ; mise en relation pour

construire des hypothèses sur les

conséquences possibles de

l’évolution du dispositif.

25

Résultats

La démarche d’analyse prospective

proposée dans la thèse a été mise à

l’épreuve dans le cadre d’un projet

d’évolution du dispositif de

sécurisation des interventions de

maintenance (consignation) d’EDF.

Elle a permis de mettre en évidence

la centralité des protocoles de

coordination, qui forment un

« écosystème protocolaire », et le rôle

périphérique joué par certains

mécanismes, tels que la production

d’une conscience mutuelle (mutual

awareness). Les éléments constitutifs

du futur dispositif de consignation et

les principes sous-jacents à ces

éléments ont été mis en relation avec

ces résultats empiriques. Différentes

hypothèses ont été produites sur les

intérêts et risques potentiels de

l’évolution du dispositif de

consignation.

Thèse non diffusable avant le

01/07/2019

Contacts

Doctorant :

François PALACI


Tuteur : Geneviève FILIPPI

Laboratoire : Institut Charles

Delaunay, Équipe Tech-CICO,

Université de Technologie de

Troyes, UMR 6281, CNRS

École doctorale Sciences et

Technologies (ED 361)


Pascal SALEMBIER



Anticiper les effets de l’introduction d’innovations dans les

situations de travail

Contribution ergonomique à

l’analyse prospective

d’innovations technico-

organisationnelles dans les

systèmes complexes

Utilisation de l’Aide Informatisée à la Consignation

en salle de commande (photo : EDF – Christel SASSO)




Pour répondre à la législation actuelle

et future, le groupe EDF a rénové son

parc de centrales thermiques à

flamme. Au niveau de la combustion,

des brûleurs « bas NOx » ont été

installés et des systèmes de NH3-

SCR ont été mis en place dans les

gaines d’évacuation des fumées. La

présente thèse est une contribution à

l’étude de ce procédé par la

compréhension des réactions mises

en jeu au niveau du catalyseur

contrôlant les performances du

procédé. Cette étude s’intéresse au

fonctionnement de ces catalyseurs,

afin d’obtenir une équation donnant la

vitesse globale de la réaction

permettant d’une part, de prédire le

fonctionnement des catalyseurs dans

des conditions réalistes d’utilisation et

d’autre part, de rendre compte de

l’impact du vieillissement des

catalyseurs (empoisonnement

chimique).

26

Résultats

La présente étude avait pour objectif

de formaliser l’équation de la vitesse

globale (activité catalytique) de la

réaction NH3-SCR sur des

catalyseurs commerciaux du type

V2O5/WO3/TiO2 équipant les unités

stationnaires émettant des NOx. Pour

remplir ces objectifs, l’approche

microcinétique expérimentale (MCE)

a été choisie. L’équation de vitesse

obtenue rend compte (a) de

conditions expérimentales réalistes

associées aux rejets gazeux des

centrales à charbon et (b) de la

désactivation des catalyseurs par

empoisonnements chimiques dus aux

différents dépôts. Cette équation a

également pu être implantée dans un

logiciel de modélisation de l’évolution

des performances des catalyseurs

industriels développé par EDF

(OSCAR).

Contacts

Doctorant :

François GIRAUD


Tuteur : Mohamed KANNICHE

Laboratoire : IRCELYON

École doctorale de chimie,

Université Claude Bernard

Lyon 1


Daniel BIANCHI

PRODUCTION

Etudier le système de traitement catalytique des oxydes

d’azote émis par les centrales thermiques à charbon

Approche par la

microcinétique

expérimentale du procédé

NH3-SCR sur catalyseurs

V2O5-WO3/TiO2 modèles et

industriels

Centrale thermique de Cordemais (photo : EDF – Yves SOULABAILLE)




En 2007, le COMEX d’EDF a

positionné le CSC (captage et

stockage du CO2) au centre des

préoccupations du groupe EDF,

position renouvelée fin 2010. Les

principaux axes de recherche étudiés

à la R&D d’EDF sont la post-

combustion pour une application à

court terme, et l'oxy-combustion,

privilégiée par EDF à moyen terme.

Une des questions cruciales est le

potentiel de performance, réaliste, de

cette filière. En effet, les enjeux sur

l’oxy-combustion ne se limitent pas à

la compréhension du fonctionnement

d’une chaudière avec atmosphère

exempte d’azote. Ce point est

fondamental mais il est tout aussi

important de porter les efforts de

recherche sur l’efficacité énergétique

de la production d’oxygène et du

traitement des gaz de combustion.

L’intégration efficace de ces éléments

dans la conception d’une centrale

suppose de repenser les interactions

entre les principaux composants de la

centrale. C’est à travers cette

intégration que les performances

globales de la filière pourront être

évaluées.

27

Résultats

L’intérêt industriel du captage du CO2

par oxy-combustion, avec les

technologies à l'état de l'art, a été

démontré pour des centrales neuves.

Les développements les plus

prometteurs en termes de

performances énergétiques ont été

identifiés. Parmi ceux-ci, l’oxy-

combustion pressurisée est une des

solutions les plus efficaces car elle

permet de tirer pleinement profit du

fonctionnement en oxy-combustion.

Cette technologie permettrait

d'obtenir une pénalité énergétique

sous le seuil symbolique des 5 points

de perte de rendement. L'oxy-

combustion présente donc un

potentiel d'amélioration significatif

comparé aux autres voies de captage

du CO2. La diversité des options en

développement, ainsi que les

opportunités d'intégration thermique

considérables qu'elle offre, font de

l'oxy-combustion une technologie

prometteuse pour contribuer à

façonner le paysage énergétique de

demain.

Contacts

Doctorant : Hayato HAGI


Tuteur : Yann LE MOULLEC

Laboratoire : Centre d’efficacité

énergétique des systèmes (CES)

de Mines ParisTech à Palaiseau

École doctorale de chimie,

n°432 Sciences des Métiers de

l’Ingénieur


Chakib BOUALLOU

PRODUCTION

Comment concevoir un design optimisé d’une centrale à

charbon fonctionnant en oxy-combustion ?

Optimisation rationnelle des

performances énergétiques

et environnementales d’une

centrale à charbon pulvérisé

fonctionnant en oxy-

combustion



28

29 Les poissons de la retenue des Bariousses en observation

30 Intégrer la biodiversité à la gestion du foncier en milieu industriel

31 Etudier les sédiments fins de retenues hydroélectriques en vue d’une

valorisation

32 Les capteurs à fibre optique au service de la surveillance des ouvrages

33 Analyser la sûreté des ouvrages hydrauliques par les techniques de

fiabilité dynamique

34 Traiter l’information d’expertise pour gérer le risque en génie civil

PRÉSERVER ET OPTIMISER LA PRODUCTION

HYDRAULIQUE ET L’ACCÈS À LA RESSOURCE EN EAU

Photo : EDF - Marc DIDIER

Sommaire




En France, environ 300 plans d’eau

d’origine artificielle de plus de 50 ha

sont recensés, dont 1/3 sont exploités

par EDF. La Directive européenne

Cadre sur l’Eau est le seul texte

législatif imposant des contraintes sur

les peuplements en plan d’eau. Elle

stipule que les retenues devront

atteindre le bon potentiel écologique

d’ici 2027. Au-delà de ce contexte

réglementaire, le développement de

la connaissance des communautés

biologiques en retenue est un atout

lors du renouvellement des

concessions hydroélectriques. La

plupart des aménagements sont en

effet équipés d’une retenue, même si

elle est souvent en dessous de 50 ha

(taille minimale visée par la DCE). De

façon plus globale, le contexte de

changement climatique et les

préoccupations de la société en

matière de préservation du milieu

laissent également présager de

questionnements accrus sur la

gestion anthropique (résultant

essentiellement de l'intervention de

l'homme) des retenues.

29

Résultats

Ce travail a permis de quantifier la

variabilité de la surface et du volume

de la zone littorale en fonction des

fluctuations du niveau de l’eau. Après

un abaissement du niveau, on a

observé une diminution progressive

de la complexité structurelle des

habitats littoraux avec une tendance à

l’homogénéisation. Malgré ces

changements des conditions

d’habitats selon les variations du

niveau de l’eau, la communauté

piscicole littorale n’a pas montré de

nets changements de composition.

Une forte variabilité inter individuelle

des réponses comportementales est

notée mais, la température et la

photopériode représentent les deux

paramètres structurants majeurs de

l’activité et du choix des habitats. Le

niveau d’eau affecte une partie du

peuplement. Certains individus

fréquentent davantage la zone

littorale et sont moins mobiles lorsque

les habitats accessibles en bordure

sont plus complexes (niveau d’eau

élevé).

Contacts

Doctorant : Romain ROY

Département EDF R&D : LNHE

Tuteur : Laurence TISSOT

Laboratoire : : Irstea, équipe

HYAX Aix-en-Provence

École doctorale Sciences de

l’environnement, Université d’Aix

Marseille


Christine ARGILLIER



Distribution spatiale et

activité des poissons en

milieu lacustre : impacts des

facteurs environnementaux à

partir d'une approche multi-

échelle. Application à la

retenue des Bariousses

Les poissons de la retenue des Bariousses en observation

Retenue du lac des Bariousses, Corrèze (photo : EDF -Marc DIDIER)




Les recherches sur l'influence

anthropique (intervention de l’homme)

font écho à une demande sociétale

croissante et nécessitent une

approche multicritère intégrant des

aspects écologiques et sociaux. Face

aux contraintes réglementaires, les

entreprises, et notamment les

aménageurs, ont besoin de maîtriser

et d'anticiper la gestion de leur foncier

pour limiter les retards de projets,

réduire leurs impacts et le coût des

mesures compensatoires. Les

objectifs étaient :

renforcer la connaissance des

impacts des activités humaines,

développer une méthode de

surveillance et d'évaluation de l'état

écologique pour gérer le foncier,

apporter des éléments sur des

initiatives respectueuses de la

biodiversité sur les sites

d’entreprises.

Le site d'étude de la thèse est la

centrale charbon et fioul EDF de

Cordemais (Loire-Atlantique). Nous

avons choisi deux taxons indicateurs

de la biodiversité : les chiroptères et

les orthoptères.

30

Résultats

Le travail était guidé par une volonté

forte d’EDF, et en particulier du

thermique à flamme, d'intégrer la

biodiversité dans son activité avec

une idée majeure : anticiper, éviter et

réduire l'impact et, si nécessaire,

prévoir les compensations.

La coopération avec le Muséum a

ainsi permis le développement d'une

méthode d'évaluation de la qualité

écologique du foncier, permettant de

prendre en compte la biodiversité au

même titre que les autres contraintes

techniques lors de la gestion du

foncier des centrales thermiques.

Pipistrelle commune ou chauve-souris

européenne (dessin : CATICHE)

Contacts

Doctorant :

Aurélie LACOEUILHE

Département EDF R&D : EPI

Tuteur : Agathe LE BOCQ

Laboratoire : UMR MNHN-CNRS

7204 CESCO (Centre d'Ecologie

et de Sciences de la

Conservation) Département

Ecologie et Gestion de la

Biodiversité - Muséum National

d'Histoire Naturelle (MNHN) -

Paris

École doctorale : Muséum

National d’Histoire Naturelle,

Paris


Nathalie MACHON



Gestion de la biodiversité sur

les sites anthropisés : de

l’échelle des sites

d’entreprises à celle du

paysage

Intégrer la biodiversité à la gestion du foncier en milieu

industriel

La centrale thermique de Cordemais (photo : EDF - Sylvie LEGOUPI)




Les opérations de dragage de

sédiments sont nécessaires pour

garantir une bonne exploitation des

ports, des voies navigables et des

retenues d'eau pour la navigabilité ou

pour la production d'énergie. Le peu

de retour d'expériences positives sur

les voies de valorisation à terre des

sédiments fins de dragage marins et

fluviaux révèle l'absence de solutions

durables. La gestion à terre des

sédiments fins de retenues

hydroélectriques nécessite une vision

intégratrice de l'ensemble des

potentialités de valorisation sur le

territoire.

Une approche durable en matière de

gestion des matériaux de dragage

exige notamment un changement de

point de vue. Même s’ils ont un statut

de déchet, ces matériaux méritent

d'être considérés comme une

ressource alternative potentielle qui

peut être précieuse dans un contexte

de raréfaction de matière première

minérale naturelle.

31

Résultats

5 voies de valorisation potentielles ont

été examinées : en cimenterie, en

intégration dans le béton, en matériau

routier et assimilé, en matériau

céramique et en valorisation

agronomique. Des spécifications

d'entrée, dans le cas des sédiments

fins de barrage, et la recherche des

paramètres clés ont été mis en

évidence, consolidant un inventaire

des travaux de recherche et des

applications dans chaque filière. Ces

filières ont été mises en œuvre à

l'échelle du laboratoire pour des

sédiments fins provenant de retenues

hydroélectriques, représentatifs de

différentes typologies.

Une caractérisation minérale,

géotechnique et agronomique a été

proposée et a permis de discuter de

l'adéquation sédiments – filières au

regard des critères d'entrée dans les

voies de valorisation. Pour pré-

sélectionner les voies de valorisation,

un outil de décision a été conçu à

partir de l'identification et

l'interprétation de critères techniques

indicateurs, et d'une caractérisation

minimale. La prise en compte de la

proximité des sites de valorisation

possibles est importante.

Contacts

Doctorant : Baptiste ANGER


Tuteur : François THERY

Laboratoire Morphodynamique

Continentale et Côtière (M2C),

UMR CNRS 6143

École doctorale SIMEM

(Structures, Information, Matières

Et Matériaux), ED181, Université

de Caen Basse-Normandie


Daniel LEVACHER



Caractérisation de

sédiments fins de retenues

hydroélectriques

en vue d’une orientation vers

des filières de valorisation

matière

Etudier les sédiments fins de retenues hydroélectriques en

vue d’une valorisation

Extraction de sédiments d'une retenue de barrage

Exemple de valorisation : pièce de

céramique élaborée à base de sédiments

fins, mise en forme par voie humide,

cuisson à 1000°C




Les autorités de sûreté ont des

exigences sur le comportement des

ouvrages. Le souci d’EDF est de

prolonger la durée de fonctionnement

du parc nucléaire et hydraulique.

L’auscultation permet de suivre

l’évolution d’une structure et d’alerter

ensuite les maîtres d’ouvrage. Les

capteurs à fibre optique ont

l’avantage de mesurer à la fois des

comportements globaux et locaux

pouvant ensuite alimenter des

modèles numériques et de les valider.

L’enjeu principal de cette thèse est

l’interprétation des mesures de

déformation issue de ces capteurs

pour la caractérisation de défauts

pathologiques dans des ouvrages en

béton et géomatériaux : fissures,

fuites, tassements verticaux.

32

RésultatsDu point de vue pratique, nous avons

établi que l’algorithme interne du

capteur ne prenait pas en compte

toute l’information comprise dans les

données brutes fournies. Le premier

résultat de la thèse a été d’améliorer

le pas de mesure d’un facteur 8 par

des méthodes avancées de post-

traitement. Dans un deuxième temps,

nous avons développé des

algorithmes qui estiment la

déformation irréversible dans la

structure en séparant les informations

de température et de déformation

issues du profil initial de l'appareil.

Cela nous a permis d’identifier des

signatures en déformation typiques

de défauts pathologiques. En

confrontant ces signatures à des

modèles géo-mécaniques, des

méthodologies ont été développées et

validées pour la quantification de

fissures et de tassements verticaux

de l’ordre du millimètre. Des

spécifications ont alors été proposées

pour l’utilisation de ces capteurs sur

des structures industrielles.

Contacts

Doctorant : Edouard BUCHOUD


Tuteurs :

Sylvain BLAIRON, Guy D’URSO

Laboratoire : GIPSA - Lab

École doctorale : Terre, Univers,

Environnement (TUE) à Grenoble


Jérôme MARS, Valeriu VRABIE



Les capteurs à fibre optique au service de la surveillance

des ouvrages

photo : EDF – Franck ODDOUX

Détection, localisation et

quantification de

déplacements par capteurs à

fibre optique

PrixBest paper award – European association of geoscientists and engineers (EAGE)

Un brevet en cours de dépôt.




En tant que producteur

d’hydroélectricité, EDF améliore la

sûreté des ouvrages hydrauliques. En

cas de crue, il est nécessaire

d'évacuer le volume d'eau déversé en

amont d’un barrage afin de maintenir

le plan d'eau de la retenue sous un

niveau acceptable. Les évacuateurs

de crues (EdC) sont les structures

dédiées au déversement des eaux en

excédant.

La dynamique du processus de crue

et de son évacuation est telle que

l'évolution physique et déterministe

du niveau d'eau dans la retenue est

intimement liée aux événements

discrets aléatoires qui vont affecter

l'ouverture des vannes. En ce sens,

les EdC sont des systèmes

dynamiques hybrides et rentrent dans

le cadre de la fiabilité dynamique.

Une défaillance précoce d’une vanne

interrompt le processus d’ouverture

de celle-ci, ce qui entraîne une

débitance faible susceptible de

provoquer l'événement redouté, défini

par l’atteinte d’un seuil de sûreté par

le niveau de la retenue.

33

RésultatsLa démarche proposée accompagne

l’utilisateur tout au long de la

modélisation, basée sur les

automates stochastiques hybrides et

sur l’élaboration d’une base de

connaissances sur les évacuateurs

de crues. Puis une méthodologie

basée sur le formalisme et

l’exploitation des résultats, est

centrée sur la classification des

simulations en fonction des dates de

panne des composants et de l’atteinte

d’un seuil maximal par le niveau dans

la retenue. Les étapes sont

appliquées et exposées sur un

système simple. Un réservoir est

soumis à une crue et vidangé par une

vanne. L’exemple a été étoffé.

PyCATSHOO, développé par EDF

R&D, a été utilisé. C’est un outil

innovant évaluant des performances

fiabilistes des systèmes complexes,

par l'utilisation de modèles

dynamiques hybrides (modèles

rendant compte des événements

discrets et aléatoires qui peuvent se

produire dans le système modélisé

ainsi que des phénomènes continus

déterministes). Les outils traditionnels

ne sont pas conçus pour gérer le

couplage de ces deux aspects. Cette

modélisation est très adaptée à la

sûreté des ouvrages hydrauliques.

Contacts

Doctorant : Perrine BROY


Tuteur : Hassane CHRAÏBI

Laboratoire : LM2S (Laboratoire

de Modélisation et Sûreté des

Systèmes)

École doctorale « Sciences et

Technologies » de l’UTT

(Université de Technologies de

Troyes)

Directeur de thèse : Christophe

BÉRENGUER



Evaluation de la sûreté de

systèmes dynamiques

hybrides complexes.

Application aux systèmes

hydrauliques.

Analyser la sûreté des ouvrages hydrauliques par les

techniques de fiabilité dynamique

Séparation des histoires en fonction des TTF (time to failure) de deux vannes




Lorsque des systèmes, tels les

barrages, sont soumis à des

phénomènes présentant un haut

degré d’incertitude et que l’heuristique

des experts prend une place très

importante, les outils habituels de

gestion des risques ne sont pas

toujours efficaces pour rendre compte

du jugement d’experts. Les sciences

de la décision peuvent proposer des

outils pour aider à évaluer et

comparer les risques en s’appuyant

entre autres sur l’élicitation d’avis

d’experts. Dans le cas des barrages,

nous disposons d’un retour

d’expérience formalisé à partir de peu

d’évènements significatifs. Il est alors

nécessaire de recourir à des modèles

décisionnels qui améliorent les

pratiques des ingénieurs en matière

de gestion des risques, en particulier

les arbres de défaillance et les arbres

des causes.

34

Résultats

Cette étude propose une méthode qui

permet à l’expert de mieux éliciter son

jugement, et de révéler les risques

sur les barrages par un traitement

ordinal de l’information d’expertise.

Pour parvenir à ce résultat, nous

utilisons une méthode articulée autour

des bases de règles logiques, dont la

construction est enrichie par des

outils issus des théories du vote, des

jeux coopératifs et des bases de

données. De cette façon, nous

montrons qu’il est possible de gérer

les risques sans utiliser les outils

issus des approches probabilistes,

tout en prenant en compte les

heuristiques des experts. Le modèle

développé permet d’évaluer le risque

global d’un ouvrage à partir des

risques multifactoriels quantifiés en

informations ordinales, identifiés dans

un arbre des causes.

Contacts

Doctorant :

Jean-Baptiste TORET


Tuteurs : François BEAUDOUIN,

Christian MEUWISSE

Laboratoire : équipe de

recherche GREGOR - EA 2474

École doctorale de Management

Panthéon-Sorbonne - IAE


Bertrand MUNIER

PrixPrix IMdR "Recherche et Industrie", attribué lors du 19ème congrès Lambda Mu (Dijon,

21-23 octobre 2014).



Traitement ordinal de

l’information d’expertise pour

le risque en génie civil

- Apport des sciences de la

décision à la gestion des

risques

Traiter l’information d’expertise pour gérer le risque en

génie civil

Arbre des causes et règles logiques



35

36 Optimiser la composition des bains chimiques pour le dépôt de

matériaux à application photovoltaïque

38 Optimiser le dépôt d’un matériau semi-conducteur pour des cellules

solaires en couche mince

39 Prévoir le rayonnement solaire au sol à court terme

40 Des batteries pour garantir la production des éoliennes : quel

dimensionnement et quelle gestion ?

Photo : EDF – Marc DIDIER

DÉVELOPPER LES ENR ET LEUR INSERTION DANS

LE RÉSEAU

Sommaire




Le marché du photovoltaïque est

aujourd’hui dominé par les

technologies à base de silicium

cristallin. Un intérêt croissant est

porté pour les technologies de

couches minces, en raison de leur

faible coût. Parmi ces technologies

figurent les dispositifs photovoltaïques

à base de CIGS (Cuivre, Indium,

Gallium et Selenium), qui permettent

d’atteindre des rendements de

photoconversion de 21,7% en

laboratoire et qui sont en pleine

croissance industrielle. Ces dispositifs

ont cependant l’inconvénient d’avoir

une couche de sulfure de cadmium

hautement toxique. De nombreuses

études sont réalisées pour remplacer

ce matériau, notamment par du

sulfure de zinc déposé par voie

chimique en solution. Cependant le

dépôt de ce matériau reste difficile à

maîtriser et les dispositifs

photovoltaïques réalisés présentent

des problèmes de stabilité.

Comprendre ces problèmes et les

résoudre constitue donc un objectif

industriel majeur.

36

Résultats

De nouvelles formulations de bains

chimiques pour le dépôt en solution

de sulfure de zinc ont été

développées. L’introduction d’additifs

a permis de diminuer le temps de

dépôt ainsi que la concentration des

réactifs utilisés, mais a également

permis d’augmenter la stabilité des

dispositifs. L’influence des additifs

introduits sur les mécanismes et la

vitesse de dépôt a été analysée et

expliquée. Il a également été possible

de mettre en évidence l’influence de

chaque couche constituant les

dispositifs photovoltaïques à base de

CIGS : il ne suffit pas d’interchanger

chaque couche séparément, mais il

faut avoir une vision plus globale.


Contacts

Doctorant :

Thibaud HILDEBRANDT

Département EDF R&D : EFESE

Tuteur : Frédérique DONSANTI

Laboratoire : IRDEP, UMR 7174

École doctorale 388 spécialité

Chimie Physique et Chimie

Analytique, Université Pierre et

Marie Curie


Negar NAGHAVI

PrixPrix du meilleur poster à 39th IEEE PVSC à Tampa (USA).

Dépôt de brevet3 demandes de brevets déposées en décembre 2013.


LE RÉSEAU

Optimisation des interfaces

absorbeur/couche

tampon/fenêtre avant dans

les cellules solaires à base

de Cu(In,Ga)Se2

Optimiser la composition des bains chimiques pour le

dépôt de matériaux à application photovoltaïque

Panneaux photovoltaïques (photo : EDF - William BEAUCARDET)








porté aux technologies de couches

minces, en raison de leur faible coût.

Parmi ces technologies figurent les

dispositifs photovoltaïques à base de

CIGS (Cuivre, Indium, Gallium et

Selenium), qui permettent d’atteindre

des rendements de photoconversion

de 21,7% en laboratoire et qui sont en

pleine croissance industrielle. Ces

dispositifs ont cependant

l’inconvénient de contenir des

éléments rares et toxiques. De

nombreuses études sont réalisées

pour remplacer le matériau CIGS,

notamment par du CZTS déposé par

voie électro-chimique en solution.

Cependant le dépôt de ce matériau

reste difficile à maîtriser et les

dispositifs photovoltaïques alors

réalisés présentent des problèmes de

stabilité. Comprendre ces problèmes

et les résoudre constitue un objectif

industriel majeur.

37

Résultats

De nouvelles formulations de bains

électro-chimiques pour le dépôt en

solution d’alliage métallique Cu-Zn-Sn

ont été développées. Des conditions

d’électrodépôt en une seule étape

des trois éléments métalliques ont été

développées grâce à une étude de

chimie analytique et d’électrochimie

et la cinétique de dépôt caractérisée.

L’étude du bain citrate par

voltampérométrie,

chronoampérométrie et par

microbalance électrochimique à

quartz a permis d’expliquer le

diagramme de spéciation

(complexation des éléments cuivre,

zinc et étain) et d’augmenter la

stabilité des dispositifs réalisés. Les

conditions de maîtrise de la

composition ont également été

déterminées. Le recuit de l’alliage

métallique a été optimisé afin de

former l’absorbeur CZTSe. Des

cellules photovoltaïques avec des

rendements prometteurs de 5.8% ont

été obtenues.


Contacts

Doctorant :

Corentin GOUGAUD


Tuteur : Sébastien DELBOS

Laboratoire : IRDEP, UMR 7174

École doctorale 388 spécialité

Chimie Physique et Chimie

Analytique, Université Pierre et

Marie Curie


Daniel LINCOT et Elisabeth

CHASSAING

Publication d’un article dans Journal of The Electrochemical Society

Participation à 8 congrès nationaux et internationaux


LE RÉSEAU

Synthèse de couches

minces de kësterite

Cu2ZnSn(S,Se)4 par

électrodépôt en une étape

d’alliages Cu-Sn-Zn et recuit

pour applications

photovoltaïques

Optimiser la composition des bains chimiques pour le

dépôt de matériaux à application photovoltaïque

Laboratoire IRDEP (photo : EDF - Aldo SPERBER)




Cette thèse s’inscrit dans le cadre du

développement des énergies

renouvelables dans le but

d’augmenter les performances et de

diminuer les coûts d’une technologie

photovoltaïque en couches minces.

Les résultats de cette thèse font

partie des compétences propres

d’EDF et seront utilisés comme point

de départ des études poursuivies

dans les projets de l’IPVF (Institut

photovoltaïque d’Ile-de-France), créé

récemment.





porté pour les technologies de

couches minces, en raison de leur

faible coût. Parmi ces technologies

figurent les dispositifs photovoltaïques

à base de CIGS (Cuivre, Indium,

Gallium et Selenium), qui permettent

d’atteindre des rendements de

photoconversion de 21,7% en

laboratoire, grâce à l’utilisation du

procédé de co-évaporation, et qui

sont en pleine croissance industrielle.

38

Résultats

Un procédé de co-évaporation de

Cu(In,Ga)Se2 en 3 étapes a été établi

et optimisé qui conduit à des

rendements entre 15 et 16 % et un

rendement record de 16.7 %.

Plusieurs études sur les propriétés du

matériau au cours du procédé ont

montré que la température du

substrat et les flux d’évaporation d’In

et de Ga pendant la 2ème et 3ème étape

étaient des paramètres clefs du

procédé. Les paramètres de dépôt

pendant la première étape semblent

avoir une influence mineure sur le

matériau final. Il a également été

montré qu’une étape d’évaporation de

Se avant le procédé était importante

pour obtenir des cellules solaires de

bonne qualité. L’optimisation du taux

de Ga en surface du matériau semble

également cruciale pour l’adaptation

d’une couche tampon sans Cadmium.

Contacts

Doctorant :

Torben KLINKERT


Tuteur : Marie JUBAULT

Laboratoire : IRDEP

École doctorale 397


Jean-François GUILLEMOLES


LE RÉSEAU

Compréhension et

optimisation du dépôt de

Cu(In,Ga)Se2 par co-

évaporation en tant

qu’absorbeur pour le

développement de cellules

solaires en couches minces

à très haut rendement

Optimiser le dépôt d’un matériau semi-conducteur pour

des cellules solaires en couche mince

Laboratoire IRDEP (photo : EDF - Philippe ERANIAN)




Dans un contexte social, économique

et environnemental de plus en plus

tendu, l’idée d’augmenter la part des

énergies renouvelables (éolien,

solaire, etc.) dans le mix énergétique

s’impose peu à peu.

Cependant, la production de ces

énergies renouvelables est volatile,

non pilotable et peut générer des

situations où la production d'électricité

est différente de la consommation

entrainant des délestages, voire un

blackout.

Pour mieux intégrer des énergies

renouvelables dans le réseau

électrique actuel, on fournit des

prévisions de cette production à tous

les horizons de temps au gestionnaire

du réseau, qui peut alors anticiper les

variations et s'adapter au mieux. Le

département MFEE a développé des

outils opérationnels de prévision de la

production photovoltaïque basés sur

les prévisions de rayonnement de

Météo France. A très court terme

(quelques heures au plus), les

performances de ces outils peuvent

être améliorées avec la prévision du

rayonnement grâce à la prise en

compte des observations

(mesures/images au sol, images

satellites).

39

Résultats

Diverses méthodes de prévisions ont

été développées. Elles s’appuient sur

l’utilisation d’images satellitaires

couvrant un site d’étude particulier

ainsi que sur des données in-situ

telles que des mesures de

rayonnement (pyranomètre) ou des

images (caméra fisheye). Ces

méthodes permettent d’améliorer les

performances de la méthode de

référence (la persistance) jusqu’à un

horizon testé d’une heure. Elles

mettent en évidence l’apport de

chaque nouvelle information

apportée.

Contacts

Doctorant :

Romain DAMBREVILLE


Tuteurs : Stéphanie DUBOST et

Bruno CHARBONNIER.

Laboratoire : Gipsa-lab (Grenoble

image paroles signal et

automatique)

École doctorale : EEATS

(Electronique, Electrotechnique,

Automatique et Traitement du

signal)


Jocelyn CHANUSSOT

Un brevet déposé


LE RÉSEAU

Prévision du rayonnement

solaire global par

télédétection pour

la gestion de la production

d’énergie photovoltaïque

Prévoir le rayonnement solaire au sol à court terme

Panneaux solaires en Californie (photo : EDF - Neema FREDERIC)




EDF Systèmes Énergétiques

Insulaires (SEI) gère les réseaux

électriques des îles telles que la

Guadeloupe et La Réunion où

l'électricité est chère à produire et

fortement carbonée. Dans ce

contexte, l'énergie éolienne est très

pertinente, sur les plans économiques

et écologiques. Cependant, la forte

variabilité de la production des

éoliennes rend difficile (donc

coûteuse) son intégration dans les

réseaux existants. L'utilisation de

systèmes de stockage d'énergie

associés à des parcs éoliens est une

piste pour atténuer cette variabilité.

En raison du coût important des

dispositifs de stockage (en particulier

les batteries électrochimiques), il

importe de choisir leur capacité au

plus juste (optimisation du

dimensionnement) et de faire le

meilleur usage d'une capacité donnée

(optimisation de la gestion d'énergie).

Ce double travail d'optimisation

permet d'améliorer la pertinence

économique du stockage d'énergie, et

donc in fine de l'énergie éolienne.

40

Résultats

Nous avons tout d'abord modélisé

dans un cadre stochastique la

variabilité de la ressource éolienne

(modèles de séries temporelles). Cela

nous a permis de formaliser et

résoudre l'optimisation de la gestion

d'énergie du stockage dans le cadre

de la programmation dynamique

stochastique. Nous obtenons ainsi

des lois de gestion optimales, qui

tirent le meilleur profit d'une capacité

de stockage donnée. Enfin, grâce à

des simulations Monte Carlo, nous

trouvons le dimensionnement optimal

du stockage, face à différents cahiers

des charges. L'effet du cahier des

charges sur le dimensionnement est

également abordé.

Contacts

Doctorant :

Pierre HAESSIG

Département EDF R&D : LME

Tuteur : Stéphane LASCAUD

Laboratoire : SATIE (UMR CNRS

8029), ENS Rennes

École doctorale Sciences

Pratiques, ENS Cachan


Bernard MULTON et Hamid BEN

AHMED


LE RÉSEAU

Dimensionnement et gestion

d’un stockage d’énergie pour

l’atténuation des incertitudes

de production éolienne

Des batteries pour garantir la production des éoliennes :

quel dimensionnement et quelle gestion ?



41

42 Modéliser les prix de l’électricité à long terme par des méthodes

probabilistes

MAITRISER LES MÉCANISMES ÉCONOMIQUES ET ADAPTER LA

GESTION ET L’OPTIMISATION DE PRODUCTION AU NOUVEAU

PAYSAGE DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE EUROPÉEN

Sommaire

Photo : EDF - Stéphanie JAYET




L'évaluation des investissements en

production d'électricité requiert une

vision à long terme des prix de

l’électricité cohérente avec un grand

nombre de variables économiques

(prix des combustibles et du carbone,

coûts d’investissements des

technologies, demande). Le nombre

de ces variables donne la dimension

du problème. La cohérence de la

vision à long terme passe par le

calcul d'un équilibre économique

dynamique en avenir incertain.

Toutefois, la plus grande dimension

atteinte jusqu’à présent est de trois.

De ce fait, les acteurs du secteur

électrique se limitent au calcul d’un

équilibre statique. Est calculé le parc

optimal à construire vu d’aujourd’hui,

sans tenir compte des adaptations qui

auront lieu si les prix changent

fortement. Pourtant, la période

actuelle montre que la dépréciation

des prix de marché conduit à des

fermetures de centrales. L’objet de

cette thèse est de fournir une

meilleure vision des prix à long terme

en tenant compte du caractère

dynamique de l’équilibre.

42

Résultats

Dans le cadre de sa thèse, Nicolas

Langrené a montré comment les

méthodes probabilistes alliées à une

formulation du problème sous forme

de contrôle optimal à commutation

d’état rendrait faisable un calcul

d’équilibre dynamique stochastique

en dimension bien supérieure à trois.

Les figures ci-dessus montrent

l’évolution des prix à long terme dans

le cas d’un système simplifié

hypothétique à trois technologies

(gas, charbon et renouvelable) dont la

dimension est de 10. Le calcul a été

effectué en deux heures sur un

ordinateur portable usuel. Les figures

montrent l’effet à long terme sur la

distribution des prix de l’électricité de

l’incertitude sur les prix des

combustibles et des subventions au

renouvelable. On constate des prix à

long terme en moyenne plus bas

(ligne rouge) et une variance plus

grande.

Contacts

Doctorant : Nicolas LANGRENE


OSIRIS et FiME Lab

Tuteur : René AÏD

Laboratoire : LPMA

École doctorale :

Université Paris-Diderot


Huyên PHAM et Luciano CAMPI

MAITRISER LES MÉCANISMES ÉCONOMIQUES ET ADAPTER LA GESTION ET

L’OPTIMISATION DE PRODUCTION AU NOUVEAU PAYSAGE DU SYSTÈME

ÉLECTRIQUE EUROPÉEN

Méthodes numériques

probabilistes en grande

dimension pour le contrôle

stochastique et problèmes

de valorisation sur les

marchés de l’électricité

Modéliser les prix de l’électricité à long terme par des

méthodes probabilistes



43

Aucune thèse

SOUTENIR LA CONCEPTION ET LE DÉPLOIEMENT

DES SYSTÈMES ÉLECTRIQUES

Sommaire

Concept Grid (photo : EDF – Philippe ERANIAN)



44

45 Optimiser les matériaux pour améliorer le stockage de l’énergie à

hautes capacités

DÉVELOPPER LES STOCKAGES D’ ÉNERGIE ET

PRÉPARER LA MOBILITÉ ÉLECTRIQUE

Sommaire

Batteries (photo : EDF - Aldo SPERBER)




Le développement de nouveaux outils

pour la production et le transport de

l’électricité nécessite de définir des

moyens innovants de stockage de

l’énergie. Les matériaux à haute

permittivité (réponse d‘un milieu

donné à un champ électrique

appliqué) sont intéressants pour le

développement de nouveaux

matériels comme les super ou hyper-

condensateurs. Ils représenteraient

une rupture par rapport aux

stockages électrochimiques. Ces

matériaux sont les oxydes ABO3

connus pour avoir des propriétés

diélectriques exceptionnelles, encore

mal connues sur les plans

expérimental et théorique. Quelles

seraient les origines des constantes

diélectriques "géantes" de ces

matériaux ? Une des explications

généralement retenues est qu'elles

seraient liées aux charges d'espaces

existant dans le matériau. Mais un

autre aspect n'a pas encore été

exploré : l’influence des modes de

vibration sur la réponse diélectrique ;

ces matériaux ont des phonons dits

« mous » qui pourraient avoir une

contribution importante à la

diélectricité. C’est ce «nouvel aspect»

qui a été abordé dans cette thèse.

45

Résultats

Le but de cette thèse était de

comprendre les propriétés

diélectriques nanoscopiques et

microscopiques des pérovskites

ABO3 d’intérêts pour le stockage de

l’énergie à hautes capacités. Les

méthodes de modélisation de type

DFT (fonctionnelle de la densité

électronique) ont été utilisées afin de

comprendre l’influence des propriétés

structurales et atomiques des

matériaux sur leurs propriétés

diélectriques. Ces propriétés ont été

analysées en termes de transitions de

phase ferroélectriques, d’instabilité de

certains modes de vibration

(phonons) et de la répartition

électronique dans les composés. Il a

été démontré que les réponses

diélectriques géantes sont liées à

l’instabilité de certains phonons actifs

en infra-rouge, dits modes « mous »,

à la transition ferro-paraélectrique.

Les modélisations ont montré que ces

propriétés sont intrinsèques aux

matériaux. Ces méthodes peuvent

être utilisés afin d’optimiser les

matériaux.

Contacts

Doctorant :

Gustavo DO AMARAL DE

ANDRADE SOPHIA


Tuteur : Philippe BARANEK

Institut Pluridisciplinaire de

Recherche sur l’Environnement

et les Matériaux (IPREM),

Université de Pau et des Pays de

l’Adour, et Gruppo di Chimica

Teorica Dipartimento di Chimica

IFM, Università di Torino.

École doctorale des Sciences

Exactes et de leurs Applications

de l’Université de Pau et des

Pays de l’Adour, et, Scuola di

Dottorato in Scienza ed Alta

Tecnologia (Università degli Studi

di Torino).


Michel RERAT, Roberto DOVESI

DÉVELOPPER LES STOCKAGES D’ ÉNERGIE ET

PRÉPARER LA MOBILITÉ ÉLECTRIQUE

Etude ab – initio de la

réponse diélectrique des

pérovskites à haute

permittivité pour le stockage

de l’énergie

Optimiser les matériaux pour améliorer le stockage de

l’énergie à hautes capacités



46

47 Développer une méthode d’évaluation environnementale des

déplacements urbains

48 Définir une architecture logicielle pour intégrer des appareils

domestiques qui s’auto-administrent

49 Evaluer la performance de solutions de rénovation énergétique

dans le secteur résidentiel

50 Concevoir un algorithme d’optimisation de l’insertion de procédés

thermodynamiques dans les procédés industriels

51 Analyser des conversations en centre d'appel par traitement

automatique des langues et de la parole

CONTRIBUER A L’ÉMERGENCE DE BÂTIMENTS, DES

VILLES ET TERRITOIRES DURABLES

Sommaire

Laboratoire ETNA, EDF R&D (photo : EDF - Rémy LE BERRE)




Cette thèse s’inscrit dans l’étude des

enjeux énergétiques urbains. Elle

propose et applique une méthode

d’évaluation environnementale des

territoires originale. Les

déplacements de personnes et de

marchandises sont tenus pour

responsables d’une part importante

des impacts environnementaux à

l’échelle de la ville. Cependant, les

méthodes traditionnelles d’évaluation

de leurs impacts environnementaux

ne prennent pas en compte les

notions de cycle de vie et de besoins

de déplacement. Cette thèse part de

l’hypothèse que les impacts

environnementaux des phases

situées en amont ou en aval de la

phase d’usage (le déplacement) ne

sont pas négligeables. Par ailleurs,

ces travaux font l’hypothèse que

l’étude différenciée des besoins de

mobilité peut apporter un éclairage

nouveau en termes d’analyse de la

mobilité urbaine, notamment dans la

perspective d’une aide à la décision.

La méthodologie proposée par ce

travail de thèse se concentre autour

de ces deux idées principales.

47

Résultats

Une méthode a été

développée, originale à double titre :

utilisation de la méthode d’Analyse de

cycle de vie, révélant les impacts

environnementaux amont et aval des

systèmes, et structuration de la

mobilité urbaine selon les besoins de

mobilité. Elle est appliquée à une

typologie de villes préalablement

définie.

Contacts

Doctorant : Samuel LE FEON


Tuteur : Denis LE BOULCH

Laboratoire : ENSMSE Saint

Etienne, Sciences et Techniques

de l’environnement

École doctorale : École Nationale

Supérieure des Mines de Saint-

Étienne, spécialité Sciences et

génie de l’environnement


Valérie LAFOREST, Natacha

GONDRAN



Evaluation environnementale

des besoins de mobilité des

grandes aires urbaines en

France. Approche par

analyse de cycle de vie.

Développer une méthode d’évaluation environnementale

des déplacements urbains

Tramway de Nantes (photo : EDF - Cyrus CORNUT)




Les systèmes autonomiques s'auto-

administrent pour parvenir à leurs

objectifs. Par exemple, dans la

maison intelligente, un radiateur

ajuste lui-même sa consommation

pour maintenir une certaine qualité de

confort tout en limitant son impact

énergétique. A l'échelle de la maison

ou du quartier, un micro réseau

intelligent autonomique intègre de

nombreux consommateurs et

producteurs autonomiques afin de

poursuivre des objectifs à plus grande

échelle, par exemple, le lissage de

courbe de charge. La question se

pose alors de l'intégration de

différents systèmes autonomiques

indépendants, suivant des objectifs

parfois contradictoires, dans des

contextes imprévisibles et imprécis,

tout en suivant des objectifs utilisateur

variables. De la qualité de cette

intégration dépendent la qualité et la

performance du service délivré par

les systèmes autonomiques, tant au

niveau individuel (radiateur) que

collectif (maison, quartier). Fournir

des outils d'analyse et de conception

pour de tels systèmes autonomiques

intégrés est indispensable.

48

Résultats

La contribution de la thèse prend la

forme d'une architecture logicielle

pour les systèmes autonomiques.

Cette architecture s'applique au cas

d'utilisation en réseau intelligent,

produisant une structure de contrôle

holonique (i.e. hiérarchique et

encapsulée). Une preuve de concept

de cette architecture a été

implémentée à l'aide du simulateur

MisTiGriD, développé au cours de la

thèse. Elle a permis de montrer

plusieurs scénarios prometteurs

quant à la viabilité de l'approche, tant

du point de vue du consommateur

que du point de vue du réseau.

Contacts

Doctorant : Sylvain FREY

Département EDF R&D : ICAME

Tuteur : David MENGA

Laboratoire : Télécom Paris Tech

École doctorale : EDITE


Isabelle DEMEURE

Co-directeur :

Ada DIACONESCU



Architectures décentralisées

pour systèmes

autonomiques à objectifs

multiples

Définir une architecture logicielle pour intégrer des

appareils domestiques qui s’auto-administrent




Dans le cadre du développement de

mesures d’efficacité énergétique, il

est primordial de disposer d’outils

permettant d’évaluer l’efficacité de

gestes de rénovation en résidentiel.

De multiples modélisations ont ainsi

été développées, des plus complexes

aux plus simples dont certaines

support d’offres commerciales, mais

la confrontation des consommations

simulées face à des relevés de

consommation montre des

différences significatives. Les enjeux

pour EDF sont doubles. Au niveau

d’un logement individuel, il s’agit de

disposer d’outils permettant d’évaluer

finement l’impact de la mise en place

de solutions d’efficacité énergétique à

proposer aux clients. Au niveau de

collectivités, de régions ou de pays, il

s’agit de pouvoir évaluer avec plus de

précision l’évolution de la demande

énergétique en vue de réaliser des

scénarios de prospective énergétique,

et d’évaluer les potentiels d’économie

d’énergie.

49

Résultats

Il a été démontré que, dans la

majorité des cas, les économies

d’énergie sont bien présentes suite

aux travaux de rénovation

énergétique réalisés. Toutefois, des

dispersions importantes parmi les

ménages ayant effectué une même

action ont pu être remarquées. Au-

delà du rôle important de la

consommation d’énergie avant les

travaux, ces différences ont été

partiellement expliquées à l’aide de

modèles statistiques.

Par la suite, les écarts entre les

résultats observés et ceux issus d’un

modèle de calcul d’estimation des

consommations ont été analysés. Le

point clé pour obtenir les écarts les

plus petits à la fois sur les

consommations après travaux et sur

les économies d’énergie est la

minimisation des écarts sur les

consommations avant travaux. Sur la

base des sources d’écart identifiées,

différentes pistes d’amélioration du

modèle de calcul utilisé ont été

proposées.

Contacts

Doctorant : Maxime RAYNAUD


ENERBAT

Tuteur : Dominique OSSO

Laboratoire : École nationale

supérieure des Mines de Paris

École doctorale n° 432 :

Sciences des Métiers de

l’Ingénieur

Directeurs de thèse : Jérôme

ADNOT, Bernard BOURGES



Evaluation ex-post de

l’efficacité de solutions de

rénovation énergétique en

résidentiel

Evaluer la performance de solutions de rénovation

énergétique dans le secteur résidentiel




Cette thèse était comprise dans le

Projet CERES (Chemins

Energétiques pour la Récupération

d'Energie dans les Systèmes

industriels) de l’ANR. L’objet est la

mise au point d'une plateforme apte à

proposer la ou les meilleures

solutions énergétiques et

économiques (exergo-économie) en

termes de récupération et de

valorisation de chaleur fatale dans

l'industrie, en proposant des solutions

à base d'échangeurs de chaleur, de

pompes à chaleur, de cogénération,

et de systèmes à cycle organique de

Rankine (ORC/Organic Rankin

Cycle).

Le sujet de thèse se situait donc aussi

bien sur un versant fondamental,

consistant à apporter une approche

théorique sur l'amélioration de

méthodes mises en œuvre pour la

recherche d'optimum en termes

d'intégration énergétique, que sur des

aspects pratiques de résolution de

problèmes de convergence et de

mise au point d'une plateforme

logicielle, destinée à être utilisée par

des experts comme par des

industriels « avertis ».

50

Résultats

L'apport du travail de thèse, sur la

méthodologie de pré-sélection des

Utilités (comment proposer des

Utilités judicieuses, dans un panel de

technologies très vaste, sans faire

une recherche combinatoire

dispendieuse non-utile en fonction du

secteur industriel concerné), comme

sur la définition de ce que l'on peut

appeler des poches d'énergie auto-

suffisantes (zones énergétiques où

l'on peut effectuer des échanges ou

proposer des technologies de

valorisation a priori interdites par les

règles de base du principe des

méthodes du Pincement ou d'analyse

exergétique), a été un facteur

d'avancée majeure pour le projet de

l’ANR.

Les résultats de ces travaux,

confrontés à des cas d'école ainsi

qu'à des cas réels d'analyse menés

par EDF R&D, se sont avérés très

pertinents.


Contacts

Doctorant : Fabien THIBAULT


Tuteur :

Sandrine PELLOUX-PRAYER

Laboratoire : Mines ParisTech,

Centre pour l'Efficacité

Énergétique des Systèmes

(CES), Palaiseau

École doctorale Mines ParisTech

– spécialité Énergétique et

Procédés


Assaad ZOUGHAIB



Méthode d'optimisation de

procédés hybrides associant

une analyse

thermodynamique et des

méthodes algorithmiques

Concevoir un algorithme d’optimisation de l’insertion de

procédés thermodynamiques dans les procédés industriels

Chemins énergétiques




EDF met en place des solutions de

fouille de données textuelles dans le

but de cibler l'information à extraire

en fonction des besoins et des

demandes métier. Les méthodes et

approches de modélisation

actuellement utilisées ne sont

cependant pas adaptées aux données

orales conversationnelles. L'objectif

de la thèse est de proposer des

méthodes qui permettent d'améliorer

les analyses de fouille de texte

réalisées sur les transcriptions

(traitement des disfluences). Pour

répondre à ces problématiques, nous

avons analysé finement le

comportement de phénomènes

caractéristiques de l'oral spontané

(disfluences) dans des conversations

issues de centres d'appels EDF, et

nous avons mis au point une méthode

automatique pour leur détection, en

utilisant des indices linguistiques,

acoustico-prosodiques, discursifs et

para-linguistiques.

51

Résultats

Les apports de cette thèse s'articulent

donc selon trois axes. D'un point de

vue « analyse », nous proposons une

caractérisation des conversations en

centres d’appels d’un point de vue de

l’oral spontané et des phénomènes

qui le caractérisent. D'un point de vue

« outil », nous avons mis au point une

chaîne d’enrichissement et de

traitement des données orales

effective sur plusieurs plans d’analyse

(linguistique, prosodique, discursif,

para-linguistique) ; un système de

détection automatique des

disfluences d’édition adapté aux

données orales conversationnelles,

utilisant le signal et les transcriptions

(manuelles ou automatiques). D'un

point de vue « ressource », nous

avons produit un corpus de

transcriptions automatiques de

conversations issues de centres

d’appels annoté en disfluences

d’édition (méthode semi-

automatique).

Contacts

Doctorant : Camille DUTREY

Département EDF R&D : ICAME

Tuteurs : Delphine LAGARDE,

Anne PERADOTTO

Laboratoire : LIMSI-CNRS & LPP

(Université Paris 3)

École doctorale Informatique

Paris-Sud (ED 427)


Sophie ROSSET



Analyse et détection

automatique de disfluences

dans la parole spontanée

conversationnelle

Analyser des conversations en centre d'appel par

traitement automatique des langues et de la parole



52

53 Une méthode innovante pour la propagation fragile de fissures

54 Réaliser un modèle numérique pour la mise en compression d’une

pièce par choc laser

55 Les modes non-linéaires : une nouvelle méthode d’analyse des

structures soumises aux chocs

56 Optimiser la modélisation de la plasticité à l’échelle microstructurale

grâce à l’imagerie microscopique

57 Des schémas numériques qui s’affranchissent des contraintes

coûteuses de maillage pour la simulation des écoulements fluides

58 Modéliser le dépôt de particules dans des échangeurs de chaleur pour

assurer le rendement et la sûreté des réacteurs nucléaires

59 Développer un modèle multi-milieux pour simuler le transport de

Polluants organiques persistants (POP)

60 Développer des outils mathématiques pour des études de risque

utilisant des codes de simulation numérique

61 Utiliser la réalité virtuelle pour rendre les bâtiments plus accessibles

aux fauteuils roulants

DÉVELOPPER LA SIMULATION NUMÉRIQUE

ASSOCIÉE À L’EXPÉRIMENTATION

Sommaire

Image : EDF R&D, Code_Saturne




Le cœur graphite des réacteurs

avancés au gaz (AGR) exploités en

Grande-Bretagne est composé de

briques assemblées par rainures et

clavettes. Tard dans la vie du

matériau, en conséquence indirecte

de l’irradiation, de la température et

de l’oxydation, des fissures peuvent

s’initier à partir des fonds de rainures.

EDF Energy souhaite avoir des outils

de modélisation avancés en

mécanique de la fissuration, en appui

de la surveillance sur site, afin de

connaître exactement les conditions

de chargement qui peuvent mener à

l’apparition de ces fissures, et a lancé

un benchmark de différentes

méthodes. Dans cette thèse, nous

proposons un couplage entre les

modèles de zones cohésives et la

méthode des éléments finis étendus

(XFEM) pour simuler la propagation

de fissures.

53

Résultats

Une stratégie innovante d’étude

quasi-statique de problèmes de

propagation de fissures a été

proposée dans Code_Aster, couplant

des modèles de zones cohésives et la

méthode des éléments finis étendus

(XFEM). Cette méthode permet de

s'affranchir des contraintes de

maillage dans le prise en compte des

fissures, celles-ci traversant les

éléments finis du maillage. Elle a été

validée sur des benchmarks issus de

la littérature, pour la plupart des

expériences réalisées sur des

éprouvettes de béton. La capacité de

la méthode à prédire des trajets de

fissurations complexes pour des

problèmes tridimensionnels a ainsi

été illustrée. Une extension à la

dynamique a été réalisée et validée

pour les trajets de fissurations droits,

les premiers résultats sur trajets

courbes étant prometteurs. Enfin,

dans un souci d’améliorer la

précision, des résultats théoriques et

numériques ont été obtenus sur

l’utilisation générale de la méthode

XFEM avec des éléments

quadratiques.

Contacts

Doctorant :

Guilhem FERTE


LaMSID

Tuteur : Patrick MASSIN

Laboratoire : Institut de

recherche en Génie civil et

mécanique (Ecole Centrale de

Nantes)

École Doctorale : SPIGA (Ecole

Centrale de Nantes - Université

de Nantes)


Nicolas MOES



Développement de

l’approche X-FEM cohésive

pour la modélisation de

fissures et d’interfaces avec

le logiciel libre EDF R&D

Code_Aster

Une méthode innovante pour la propagation fragile de

fissures

Prédiction d'un trajet de fissuration complexe dans un essai de torsion

d'une éprouvette en béton (méthode XFEM et zones cohésives)




Cette thèse contribue aux travaux

d’EDF R&D autour de la durée de

fonctionnement et de la maintenance

de certains composants des centrales

nucléaires, pouvant faire face aux

phénomènes de corrosion sous

contrainte et de fatigue thermique à

grand nombre de cycles. Ces deux

phénomènes peuvent contribuer à

l’amorçage et à la propagation de

fissures dans les composants

concernés. Ils sont sensibles à

l’importance de la contrainte de

traction qui peut être due au

chargement mais aussi au soudage.

Afin de réduire cette contrainte, des

procédés de mise en compression

sont parfois utilisés. Ainsi, ils

permettent de créer des contraintes

de compression dans la structure.

C’est dans ce cadre qu’EDF R&D

s’intéresse à la simulation du choc

laser.

54

Résultats

EDF R&D dispose, suite à ces

travaux, des capacités nécessaires à

la modélisation fine de la mise en

compression par choc laser, en

termes de méthodologie et d’outils

numériques (développés dans

Code_Aster et Europlexus). Une

caractérisation de l’Inconel 600 a

également été effectuée avec un

nouveau type d’essai expérimental,

ainsi qu’une modification d’une loi de

comportement à grande vitesse de

sollicitation, à grande vitesse de

déformation. Au cours de cette thèse,

il a été démontré que le choc laser

effaçait les contraintes résiduelles de

soudage. Ainsi, l’effet de ce

traitement peut être étudié tout en

s’affranchissant de la simulation du

soudage. Par ailleurs, l’intérêt du

choc laser par rapport au grenaillage

classique pour les aciers inoxydables,

par la création d’un moindre

écrouissage, a été mis en évidence.

Contacts

Doctorant : Emricka JULAN

Département EDF R&D : AMA

Tuteur : Saïd TAHERI

Laboratoire de Mécanique des

Structures Industrielles Durables

(LaMSID)

École Doctorale de l’X (EDX)


Saïd TAHERI et Claude STOLZ



Simulation numérique du

choc laser en présence d’un

état initial dû au soudage

Réaliser un modèle numérique pour la mise en

compression d’une pièce par choc laser

Principe du choc laser pour la mise en compression en mode confiné

Enfoncement de la surface suite à 25 impacts

laser




EDF a besoin d’outils numériques

pour assurer le maintien des

installations en fonctionnement dans

les meilleures conditions de sûreté

possibles. Dans le domaine du

diagnostic vibratoire, un enjeu est

d’être capable de construire des

modèles représentatifs des structures

prenant en compte les éventuels

chocs, problème difficile et non résolu

de manière satisfaisante aujourd’hui.

L’introduction du concept de modes

non-linéaires dans les analyses de

dynamique vibratoire est une

opportunité donnée à l’ingénieur pour

affronter la difficulté avec un éclairage

nouveau. Parmi les applications, on

peut citer par exemple les

générateurs de vapeurs (chocs entre

les tubes et les plaques entretoises),

les assemblages combustibles (choc

grilles contre grilles, grilles contre

cloisons, crayons contre tubes

guides), ou encore les lignes d’arbres

(contact rotor-stator).

55

Résultats

Les travaux de la thèse ont permis le

développement et l’intégration dans

un code industriel, basé sur la

méthode des éléments finis

(Code_Aster), d’une méthode robuste

et performante de calcul des modes

non-linéaires de structures soumises

aux chocs. Il s’agit d’un pas important

dans l’évolution des outils numériques

dédiés à la caractérisation du

comportement dynamique des

structures qui étaient jusqu’à présent

basés sur les modes propres

classiques (linéaires). Les modes

non-linéaires apportent plus

d’information à l’utilisateur permettant

le diagnostic avancé dans le cas des

structures industrielles soumises aux

chocs, comme l’origine des

instabilités et des éventuels

endommagements. L’application

industrielle réalisée durant la thèse,

l’étude du comportement d’un tube de

Générateur de Vapeur, a permis de

fournir une piste d’explication des

causes de sa fissuration en

fonctionnement.

Contacts

Doctorant : El Hadi MOUSSI


AMA / LaMSID

Tuteur : Ionel NISTOR

Laboratoire de Mécanique et

d’Acoustique (LMA) de Marseille

École Doctorale : Université

d’Aix-Marseille


Bruno COCHELIN et Sergio

BELLIZI



Analyse de structures

vibrantes dotées de non-

linéarités localisées à jeu à

l’aide des modes non-

linéaires

Les modes non-linéaires : une nouvelle méthode d’analyse

des structures soumises aux chocs

L’évolution de la fréquence propre du premier mode non-linéaire d’un

tube GV avec l’énergie




Pour étudier le comportement et la

durée de vie des composants des

réacteurs des centrales nucléaires,

des modélisations multi-échelles ont

été proposées dans le cadre du projet

européen PERFORM60 mené par

EDF R&D. Une échelle importante

dans ces modélisations est celle des

polycristaux, car elle est adaptée pour

étudier les mécanismes de

dégradation des matériaux. Si des

modèles ont été développés pour

décrire finement le comportement des

matériaux à cette échelle, leur

validation reste aujourd’hui difficile.

Les enjeux de ce travail sont tout

d’abord de développer une méthode

pour comparer des champs

cinématiques mesurés dans des

polycristaux au cours d’essais

réalisés dans un Microscope

Electronique à Balayage et ceux issus

de la simulation de ces essais. Il

s’agit alors de valider les différentes

hypothèses de modélisation et les lois

de comportement utilisées, puis

d’identifier les paramètres de ces lois

minimisant l’écart entre les champs

cinématiques mesurés et simulés.

56

Résultats

Une méthode de corrélation d’images

numériques a été mise en œuvre

pour mesurer les champs

cinématiques dans les polycristaux à

partir d’essais de traction en MEB in

situ sur un acier 316LN. Pour

permettre les mesures, une méthode

de dépôt d’un mouchetis adapté à

l'échelle microscopique a été

développée. La simulation par

éléments finis des essais de traction a

été ensuite réalisée. La comparaison

entre les champs mesurés et simulés

a permis dans un premier temps de

valider les hypothèses de

modélisation ainsi que les lois de

plasticité cristalline étudiées. Dans un

deuxième temps, une méthode

d’identification des paramètres de loi

a été mise en place, basée à la fois

sur les champs cinématiques à

l’échelle microstructurale et sur le

comportement macroscopique. Elle a

été appliquée pour identifier les

paramètres de la loi Méric-Cailletaud

pour différentes tailles moyennes de

grains.

Contacts

Doctorant : Adrien GUERY


Tuteur : Félix LATOURTE

Laboratoire : LMT-Cachan

École Doctorale Sciences

Pratiques (EDSP)


François HILD et Stéphane

ROUX



Développement d'une

méthode de corrélation

d'images numériques

adaptée aux mesures

cinématiques dans les

polycristaux : application à

l'identification de paramètres

de lois de plasticité cristalline

Optimiser la modélisation de la plasticité à l’échelle

microstructurale grâce à l’imagerie microscopique

Champ de déformation longitudinale mesuré à la surface d'un

polycristal d'acier 316LN (Adrien GUERY)




Les enjeux pour EDF relatifs à la

simulation numérique recouvrent

entre autres le renforcement de la

sûreté et l’allongement de la durée de

fonctionnement de ses moyens de

production ainsi que leur optimisation.

La simulation numérique des

écoulements de fluides comme l’eau

ou l’air permet d’étudier, par exemple,

les phénomènes thermo-

hydrauliques au sein des réacteurs

nucléaires, la dispersion de polluants,

le potentiel éolien d’un site ou encore

l’optimisation du design des brûleurs

à faibles rejets de dioxyde d’azote. Le

code de référence pour ces études à

EDF R&D est Code_Saturne. La

simulation fine des écoulements de

fluides sur des géométries

industrielles complexes nécessite des

méthodes numériques capables

d’opérer sur des maillages de qualité

médiocre, ayant une bonne rapidité

d’exécution et délivrant des résultats

de bonne qualité. L’objectif de la

thèse est ainsi de proposer des

méthodes numériques novatrices

pour Code_Saturne répondant à ce

cahier des charges.

57

Résultats

Les travaux menés au cours de cette

thèse ont permis le développement et

l’analyse d’une nouvelle approche de

discrétisation sur maillages généraux

(tétraèdres, hexaèdres, polyèdres…)

des problèmes elliptiques et de

Stokes. La stabilité et la convergence

des différentes stratégies proposées

ont été démontrées sous des

hypothèses peu restrictives en termes

de qualité et type de maillage. Des

estimations d’erreur a priori ont

également été établies donnant des

indicateurs sur la qualité des résultats

produits. En complément de cette

analyse, un prototype basé sur

Code_Saturne a été mis au point pour

vérifier le bon comportement des

schémas proposés. Les résultats

numériques obtenus en termes

d’efficacité et précision sur une large

gamme de maillages tridimensionnels

de qualité médiocre placent cette

approche parmi les meilleurs

schémas actuellement publiés.

Contacts

Doctorant : Jérôme BONELLE


Tuteur : Jean-Marc HERARD

Laboratoire :

CERMICS, Ecole des Ponts

École Doctorale : MSTIC

(Mathématiques et Sciences et

Technologies de l’Information et

de la Communication), Université

Paris-Est


Alexandre ERN



Opérateurs discrets

compatibles pour la

discrétisation sur maillages

polyédriques des équations

elliptiques et de Stokes

Des schémas numériques qui s’affranchissent des

contraintes coûteuses de maillage pour la simulation des

écoulements fluides




Les dépôts formés dans les circuits

des Réacteurs à eau pressurisée

peuvent avoir des conséquences

néfastes pour le rendement et la

sûreté des tranches, liées entre

autres à l’encrassement des

échangeurs. Ce travail de thèse a été

mené dans le cadre du projet

MOFPHET-C2 (MOdélisation Fine

des Phénomènes de

Thermohydraulique-Chimie) qui

étudie les phénomènes de dépôt de

particules colloïdales transportées par

des écoulements turbulents

monophasiques pour les comprendre

puis les modéliser à l’échelle locale.

58

Résultats

Le modèle stochastique dit de

Langevin Généralisé décrivant le

transport de particules au cœur d’un

écoulement monophasique a d’abord

été raccordé mathématiquement au

modèle de Proche Paroi, décrivant le

transport de ces particules au

voisinage de la paroi et leur dépôt

éventuel, en conditions isothermes.

Puis, pour permettre de simuler le

dépôt de particules dans un

échangeur, la thermophorèse (force

s’exerçant sur les particules en

présence d’un gradient de

température) a été intégrée dans le

modèle de Proche Paroi, en phase

gazeuse, puis en phase liquide où

elle est beaucoup moins bien connue,

d’où l’obtention de résultats

numériques nouveaux.

Contacts

Doctorant :

Clara MARTINEAU


Tuteur : Jean-Pierre MINIER

Laboratoire d’Energétique et de

Mécanique Théorique et

Appliquée (LEMTA), UMR 7563

École Doctorale : EMMA

(Energétique, Mécanique et

MAtériaux) de l’U. F. R. ESSTIN


Anne TANIÈRE



Modélisation stochastique du

dépôt de particules

colloïdales transportées par

des écoulements turbulents

isothermes et non

isothermes

Modéliser le dépôt de particules dans des échangeurs de

chaleur pour assurer le rendement et la sûreté des

réacteurs nucléaires




Les polluants organiques persistants

(POP) sont des substances toxiques

ayant la capacité de se bio-accumuler

le long de la chaîne alimentaire. Du

fait de leur persistance, ils peuvent

parcourir de longues distances par

des phases successives de transport-

dépôt-réémission. Pour pouvoir

prendre des décisions visant à réduire

leur impact environnemental, il est

nécessaire de comprendre leur

comportement dans l'atmosphère

mais également dans les autres

milieux, tels que le sol, la végétation

ou l'eau. De nombreux modèles

numériques de complexité variable

ont été développés dans le but de

prédire le devenir des POP dans

l'environnement. La plupart d'entre

eux considèrent le sol comme un

compartiment homogène, pouvant

ainsi mener à une sous-estimation

des réémissions du sol vers

l'atmosphère.

L’objectif de la thèse était de

développer un modèle de sol

multicouche et de le coupler à un

modèle de dispersion atmosphérique

afin d’évaluer l’influence des

réémissions sur la concentration dans

les différents milieux.

59

Résultats

Une comparaison à des mesures

expérimentales a permis de valider le

modèle de sol multicouche. Une

analyse de sensibilité a montré que

les réémissions sont majoritairement

influencées par la température et les

coefficients de partage entre les

différentes phases du sol. La

comparaison aux mesures pour le

modèle sol-atmosphère s’est avérée

délicate en raison du faible nombre

de stations d’observations et de la

forte incertitude liée aux conditions

aux limites. Cependant, une grande

tendance a pu être dégagée des

simulations : pour des polluants peu

volatils, l’impact du sol sur la

concentration atmosphérique, via les

réémissions, est négligeable. Au

contraire, dans le cas de substances

plus volatiles, le modèle couplé sol-

atmosphère simule des

concentrations dans l’air plus élevées

durant la période estivale que le

modèle atmosphérique seul,

notamment dans les zones les plus

chaudes.

Contacts

Doctorant : Vincent LOIZEAU


Tuteurs : Philippe CIFFROY et

Luc MUSSON-GENON

Laboratoire :

CEREA (Centre d’enseignement

et de recherche en

environnement atmosphérique)

École Doctorale :

Université Paris-Est


Marc BOCQUET



Prise en compte d’un

modèle de sol multicouche-

couches pour la simulation

multi-milieux à l’échelle

européenne des polluants

organiques persistants

Développer un modèle multi-milieux pour simuler le

transport de polluants organiques persistants (POP)

Simulation de la concentration atmosphérique de benzo[a]pyrène avec

le modèle multi-milieu Polair3D-POP




Cette thèse porte sur l'analyse de

sensibilité dans le contexte des

études de fiabilité des structures :

études thermomécaniques

nécessaires aux dossiers de

prolongement de durée des cuves

des REP (réacteurs à eau

pressurisée) et études de fiabilité des

structures.

On considère un modèle numérique

déterministe permettant de

représenter des phénomènes

physiques complexes. L'étude de

fiabilité a pour objectif d'estimer la

probabilité de défaillance du matériel

à partir du modèle numérique et des

incertitudes inhérentes aux variables

d'entrée de ce modèle. Il est

intéressant de hiérarchiser l'influence

des variables d'entrée et de

déterminer celles qui influencent le

plus la sortie, ce qu'on appelle

l'analyse de sensibilité. Ce travail

avait pour but de tester la pertinence

des méthodes existantes d'analyse de

sensibilité et, le cas échéant, de

proposer des solutions originales plus

performantes.

60

Résultats

La thèse a conduit à la définition de

nouveaux indices de sensibilité (avec

des méthodes d’estimation

statistique) relatifs au calcul d’une

probabilité de défaillance.

Une étape bibliographique sur

l'analyse de sensibilité d'une part et

sur l'estimation de faibles probabilités

de défaillance d'autre part est

proposée. Cette étape dégage le

besoin de développer des techniques

adaptées. Deux méthodes de

hiérarchisation de sources

d'incertitudes sont explorées.

La première est basée sur la

construction de modèle de type

classifieurs binaires (forêts

aléatoires). La seconde est basée sur

la distance, à chaque étape d'une

méthode de type subset, entre les

fonctions de répartition originelle et

modifiée.

Une méthodologie originale plus

globale, basée sur la quantification de

l'impact de perturbations des lois

d'entrée sur la probabilité de

défaillance est ensuite explorée.

Les méthodes proposées sont ensuite

appliquées sur le cas industriel qui

motive cette thèse.

Contacts

Doctorant : Paul LEMAÎTRE


Tuteurs : Bertrand IOOSS,

Aurélie ARNAUD

Laboratoire : INRIA/Projet ALEA

École Doctorale : Université de

Bordeaux I


Pierre DEL MORAL



Analyse de sensibilité en

fiabilité des structures

Développer des outils mathématiques pour des études de

risque utilisant la simulation numérique




La loi du 11 février 2005 pour l'égalité

des droits et des chances, précise

que l’ensemble des ERP

(Etablissements recevant du public)

devront être rendus accessibles pour

2015. Avec le projet « Coordination

Handicap » EDF R&D propose déjà

des innovations facilitant l’insertion

sociale et professionnelle des

personnes handicapées. EDF, AMP,

CEREMH, LISV, CEA, ont monté en

2010 le projet AccesSim qui vise au

développement d’un simulateur

dynamique pour mettre en situation

des utilisateurs sur une plate forme à

retour d’effort dans des scènes

virtuelles représentant des

environnements réels. La thèse vise à

concevoir et mettre en œuvre une

méthodologie et le simulateur pour

évaluer, de façon réaliste,

l’accessibilité d’un environnement.

Différentes configurations ont été

étudiées et expérimentées pour

fournir la meilleure immersion suivant

les besoins et profils des utilisateurs.

La thèse a permis de réaliser des

scénarios de diagnostic et

d’apprentissage au plus proche des

usages pour le simulateur de réalité

virtuelle AccesSim.

61

Résultats

La conception et le développement du

simulateur AccesSim ont été finalisés.

Il propose un outil innovant d’aide au

diagnostic d’accessibilité et un

simulateur robotique transportable

plus immersif pour la conduite en

fauteuil roulant. Deux

expérimentations ont évalué le

réalisme des retours sensoriels. Lors

de la conduite d’un fauteuil roulant

électrique sur simulateur, l’immersion

de l’utilisateur a été adaptée en

fonction de ses besoins et de son

profil. 1/ Evaluation de la capacité du

simulateur robotique à reproduire le

mouvement d’un fauteuil descendant

une marche. L’expérimentation a

montré la pertinence du retour d’effort

même avec une faible amplitude à

condition d’avoir une très faible

latence et de l’adapter au profil de

l’utilisateur. 2/ L’’impact du retour

sensoriel en fonction du champ de

vision offert à l’utilisateur a été évalué

au travers de trois configurations (un

écran face à l’utilisateur, un écran au

sol devant l’utilisateur ou un écran

horizontal autour de l’utilisateur). Le

retour d’expérience fait ressortir la

troisième configuration pour avoir une

meilleure présence dans

l’environnement virtuel.

Contacts

Doctorant :

Frédéric GONCALVES


SINETICS

Tuteur : Alain SCHMID

Laboratoire d’Ingénierie des

Systèmes (LISV)

École Doctorale : Université de

Versailles Saint Quentin-en-

Yvelines


Eric MONACELLI



Conception d’un

environnement virtuel avec

adaptation de l’immersion

pour la simulation de

conduite en fauteuil roulant.

Utiliser la réalité virtuelle pour rendre les bâtiments plus

accessibles aux fauteuils roulants

Simulateur avec un utilisateur en action sur la plateforme (photo :

Frédéric GONCALVES)


EDF R&D EN CHIFFRES


2014

Crédits photos : EDF - Philippe

ERANIAN, Mélanie LAYMAJOUX,

Florence METGE-LAYMAJOUX

Rencontres doctorants EDF R&D

2100 personnes dont 200 chercheurs enseignants

des universités et grandes écoles.

370 docteurs et 150 doctorants.

15 départements.

14 laboratoires communs.

Partenaire de 5 fonds de capital-risque dans le

domaine des technologies propres.

10 centres de R&D dans le monde (3 en France).

Plus de 500 millions d’euros de budget en 2013.

70 % de l’activité en appui à la performance des

métiers du groupe EDF.

30 % de l’activité pour anticiper les ruptures et

préparer l’avenir.

ED

F R

&D

Ch

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lés

EDF22-30, avenue de Wagram - 75382 Paris cedex 08SA au capital de 930 004 234 euros - 552 081 317 R.C.S. Paris

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Publication éditée et diffusée par EDF R&D

Directeur de publication : Stéphane ANDRIEUX

Secrétaire de rédaction : Florence METGE-LAYMAJOUX

Conception, édition : Florence METGE-LAYMAJOUX

Pour plus de renseignements :

http://chercheurs.edf.com

Documents

Thèses de doctorat EDF R&D 2012-2013 3/CHERCHEURS... · scientifique, soumise à l’analyse des pairs. Cette particularité est précieuse car elle garantit une évaluation rigoureuse