03 jus 20101123_plateforme_alliance

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Simulation Platform for Nuclear Waste Repository

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  • 1. Plate-forme Alliances de modélisation et simulation des stockages et entreposages des déchets nucléaires Atelier LogicieL d’Intégration, d’ANalyse et de Conception pour l’Entreposage et le Stockage Estelle Deville DEN/SM2S/SFME/LSET – estelle.deville@cea.frJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 1
  • 2. Plan de l’exposé Le pourquoi Le principe Le comment Alliances et Salomé ConclusionJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 2
  • 3. Le pourquoi Elaborer une plate-forme permettant de simuler tous les phénomènes impliqués dans le stockage des déchets radioactifs Multi-échelle du colis au milieu géologique de quelques années à 1 Ma Multi-physique Multi-physique : phénomène Thermo Hydro Mécanique Chimique Radioactif (THMCR) couplages forts Milieux hétérogènes et naturels anisotropies, maillages déformés Étude de sensibilité aux paramètres LA BIOSPHERE C DOSE Champ lointain LE MILIEU GEOLOGIQUE ΦMGMilieu Migration long termegéologique Hydraulique Relâchement des RNPuits, Désaturation/Resatugaleries ration LE STOCKAGE ΦstockageModules Mécanique, dégradation Φ : débit molaire (mol/an) Champ proche C : concentration 3(mol/m ) Chimie, interaction BOAlvéole Thermique, L ’ALVEOLE Φalvéole puissance colis LE COLIS ΦColis Thermique, Hydraulique, Chimie colis 102 y 103 y 104 y 105 y 106 y Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 3
  • 4. Le principe Co-développement avec ANDRA et EDF (depuis 2003) Réutilisation de modules Salome pour se concentrer sur la physique et le numérique Extension progressive de la modélisation physique Intégration et couplage de codes existants Importante phase de qualification Atouts Uniformisation de l’interface utilisateurs et des formats maillages et champs (MED mémoire) pour différents codes Comparaison de codes pour une même application (ex. : Porflow/Castem) Même jeux de données – même maillage (MED) Même format de sortie (champ MED, tables) Possibilités de comparaison et de calcul de normes sur les sorties Chaînage (Hydraulique/Transport, Colis/BO…) : format MED (fichier ou mémoire) pour les échanges entre codes Modèle de données commun pour différents problèmes physiques Couplages de codesJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 4
  • 5. Le comment ALLIANCES Pre and post processing components Textual and Graphical Geometry Meshing Visualization Interface Coupling of Numerical ComponentMesh and Field Transport / Waste / Environment sensitivity identification ChemistryData Model MED Waste Statistics Numerical Component XData DATA Model Hydraulic Transport Chemistry Two-phase THM groundwater flowOpen sourcestoolsPython (high-level Codes : Codes : Codes : Codes : Codes : Codes :language and -PORFLOW -PORFLOW -PHREEQC - ASTER - ASTER - Modfloweasy wrapping of -CAST3M -CAST3M -CHESS -TOUGH2dynamic libraries) -TRACES -MT3D -MPCube -TRACESQT (GUI toolbox), -MT3DMSVTK (3D viewer)Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 5
  • 6. Le comment Architecture Alliances Langage Python Langage de haut niveau, technologie objet Accès à des librairies C, C++ , Fortran (encapsulation de codes existants) Pour Alliances : Modèle de données, algorithmes de couplages et jeux de données en Python Intégrations des composants numériques Sous forme de classes et méthodes Python « Boite noire » ou mémoire (librairies dynamiques) TOUS les échanges sont au format MED (fichier ou mémoire) Couplages de codes Script Python indépendants des codes utilisés Échange de données via la mémoire Interface utilisateur : script Python et interface graphique (via XData)Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 6
  • 7. Alliances et Salomé : XData XData et IHM : les classes accessibles à lutilisateur sont "Xdata-isées" Gestion de la vérification des données IHM automatique Surcharge de certaines IHMs Rajout menu « Edit constraints » dans l’IHM automatique Fenêtres spécifiques appelées à partir des fenêtres automatiquesJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 7
  • 8. Alliances et Salomé : géométrie - maillage Maillage : Conversion de maillage GIBI (Cast3M) Conversion de maillage Porflow Utilisation du mailleur Salomé Entreposage slovène sub-surface type silo pour déchets faible et moyenne activité maillé avec NetGen2DEcoulement autour d’un milieu sphérique enmilieu saturé maillé avec NetGen1D-2D-3D : casde non-régression Alliances (avec solutionanalytique)Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 8
  • 9. Alliances et Salomé : MED mémoire MED : format d’entrée (maillages) et de sortie (champs) comparaison résultats entre codes, enchaînement de différents codes Cast3M, Porflow, Traces …Colis (0D) Package source term Galerie/ Champ Hydraulic Darcy velocity Transport RN flux proche (2D/3D) Average Source term computations Milieu géologique/ •RN flux champ Hydraulic Darcy velocity Transport •RN concentrationslointain (3D) Cast3M, Porflow, Traces …Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 9
  • 10. Alliances et Salomé : MED mémoire FH_MARL 695 m FG_MARL Kim eridgian m m arls FD_MARL 595 m FD_LIME FG_LIME Oxfordianlimestones 295 m 350 m COx clays 250 m FD_CLAY FG_CLAY 244 m 200 m FG_DOG FD_DOG Charge hydraulique Charge hydraulique Différence entre Dogger limestones avec Castem avec Porflow Porflow et Castem 0m FB_DOG 0km 18,44 km 21,68 km25 km Transport (concentration à 5e4, 1e6 et 1e7 ans) : Porflow (ci-dessus) et Castem (ci- dessous) profil Vx à x=20km (stockage) avec Porflow et CastemJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 10
  • 11. Alliances et Salomé : Visualisation Calcul champ lointain sur les quatre couches géologiques Charge hydraulique (m) L A B IO S P H E R E C D O SE C h am p lo intain LE M ILIE U G E O LO G IQ U E L E IL IE LO Φ MG Calcul champ lointain dans la couche géologique LE STOCKA GE Φ stocka ge du stockage Φ : d éb it m olaire (m ol/an )C h a m p p roch e C : con cen tration (m ol/m 3 ) Concentration d’I129 L ’A LV E O L E LV Φ a lvéole (mol/m3) à 50 000 ans L E C O LIS LE L IS Φ colis Coupe 2D d’une ensemble d’alvéoles Concentration de Selenium (mol/m3) à 500 000ans Radionucléides sortants du colis (en moles par m3 par an) en fonction du temps (en ans). Journée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 11
  • 12. Conclusion Alliances s’appuie sur les modules Salomé : MED mémoire et les drivers fournis XData A permis à Alliances d’axer ses développements sur les intégrations et les couplages entre composants Alliances utilise les modules GEOM, MESH et VISU La principale amélioration souhaitée de Salomé concerne MED mémoire : son optimisation pour pouvoir réaliser des calculs Alliances sur de plus gros maillagesJournée des utilisateurs Salomé 23/11/2010 12