Etude mathematique et numerique de l'homogeneisation des assemblages combustibles d'un cur de reacteur nucleaire

par FRANCOIS MALIGE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P.-A. RAVIART.

Soutenue en 1996

à l'EP .

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  • Résumé

    Les developpements mathematiques et numeriques de cette these concernent l'etude de l'homogeneisation du probleme aux valeurs propres de la diffusion neutronique ecrit avec une ou deux equations. Ils ont pour but de comprendre, de justifier et d'ameliorer la methodologie physique d'homogeneisation des assemblages combustibles en theorie de la diffusion a un et deux groupes d'energie. Apres avoir rappele cette methodologie physique, on etudie l'existence, l'unicite d'une solution et l'approximation par elements finis non-conformes pour le probleme associe a l'hypothese de factorisation du flux neutronique. L'homogeneisation du probleme de diffusion neutronique monogroupe le plus simple est effectuee par des techniques classiques. Ce modele ne respectant pas le comportement physique des neutrons lors du passage a la limite, on introduit une nouvelle modelisation dont l'analyse asymptotique conduit a justifier le principe de factorisation du flux et a definir des parametres homogenes pour chaque assemblage combustible. Les parametres homogenes utilises par les neutroniciens etant, dans les cas pratiques, une bonne approximation de ces coefficients homogeneises mathematiquement, des resultats numeriques illustrent les differences existant entre les deux types d'homogeneisation lorsque le flux sur l'assemblage considere presente de fortes variations internes. L'analyse asymptotique formelle de ce nouveau modele pour le probleme de diffusion a deux groupes permet encore de justifier le principe de factorisation des flux dans le cas periodique et les formules physiques d'homogeneisation des assemblages. Des exemples numeriques presentes dans des cas de curs reels non-periodiques confirment le principe de factorisation des flux et les limitations de la factorisation des puissances. Cette constatation devrait etre mise a profit pour ameliorer et simplifier les calculs de puissance sur les curs comprenant des assemblages au plutonium


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  • Détails : 223 P.
  • Annexes : 86 REF.

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