Les milieux granulaires se retrouvent dans le domaine du nucléaire au niveau des procédés de fabrication des combustibles ainsi qu’en conditions nominales ou accidentelles en réacteur où le combustible peut se retrouver fragmenté.

La simulation des milieux granulaires fait appel à la méthode des éléments discrets (DEM) qui permet de calculer le comportement de chaque grain et de ses interactions avec ses voisins. Des développements d’outils de calcul sont menés en collaboration avec le CNRS et l’INRAE.

Les choix de méthodes performantes pour répondre aux objectifs et les développements numériques menés depuis deux ans dans l’équipe PLEIADES sur la base d’un outil initialement développé au CNRS ont permis un gain considérable en termes de capacités de calcul : ainsi des simulations menées sur 30 000 sphères qui prenaient plusieurs mois en 2019 prennent aujourd’hui quelques dizaines secondes en calcul parallèle sur 40 cœurs.

De plus il est désormais possible de modéliser des particules polyédriques permettant de paramétrer la forme des particules, avec des temps de calcul de quelques heures pour la même configuration. Ces capacités numériques, qui vont encore progresser dans les mois qui viennent, confèrent un avantage concurrentiel pour comprendre et améliorer les procédés.