Modelisation de la fragmentation fine lors de la phase de declenchement d'une explosion de vapeur

par ISABELLE DARBORD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Emil Hopfinger.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce travail est motive par les etudes de surete relatives aux accidents graves des reacteurs a eau pressurisee, qui envisagent la fusion du coeur. Dans ce cadre, on etudie une des phases de l'explosion de vapeur ou interaction corium-eau, c'est-a-dire la vaporisation violente du refrigerant lors d'un choc thermique entre un liquide tres chaud et un liquide froid. L'objet de l'etude est la phase de declenchement de l'interaction, pendant laquelle une goutte de combustible, de l'ordre du centimetre, initialement entouree d'un film de vapeur, se fragmente en debris de l'ordre de la centaine de micrometres. Le modele decrit le cycle de croissance et de collapse d'une bulle de vapeur autour de la goutte et sa fragmentation. Les differentes etapes du scenario ont ete modelisees. Les points principaux sont : -la destabilisation du film ou de la bulle par des instabilites de rayleigh-taylor conduisant des contacts directs entre le corps chaud et le refrigerant, -les mecanismes de fragmentation obtenus a la suite de ces contacts. En particulier, pour le mecanisme d'emprisonnement de refrigerant a l'interieur de la goutte, le comportement thermique du refrigerant a ete decrit par une evaporation brutale lorsque la limite de surchauffe est atteinte, -le transfert de chaleur transitoire entre les fragments et le refrigerant et la production de vapeur importante. Sur ce dernier point, a l'issue d'une analyse bibliographique, le refroidissement des fragments a ete decrit par un transfert de chaleur transitoire, mettant en jeu la physique de l'ebullition par nucleation spontanee. Les resultats du modele sont compares de facon satisfaisante aux resultats experimentaux.


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Informations

  • Détails : 238 P.
  • Annexes : 67 REF.

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