Modélisation de la libération d'énergie liée aux accidents graves dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides

par Franck Lainault

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de JEAN PIERRE MAYE.

Soutenue en 1997

à Poitiers ESIP .


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  • Résumé

    La phase d'expansion d'un accident de fusion de coeur d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides (rnr) est caracterisee par l'expansion d'une bulle diphasique dans la partie superieure du reacteur contenant du sodium liquide. Durant cette expansion, ce sodium peut penetrer a l'interieur de la bulle par instabilite de rayleigh-taylor, phenomene d'entrainement suppose preponderant, et l'objectif de ce travail est de developper et de valider un logiciel modelisant cet entrainement de sodium afin de determiner son influence sur la valeur de l'energie mecanique liberee au cours de la phase d'expansion. Pour cela, on utilise comme point de depart le logiciel pbdown. Dans la litterature, on dispose de plusieurs modeles et on s'interesse en particulier a ceux de corradini et de tan. En introduisant ces modeles dans le logiciel pbdown, la simulation des experiences sgi (schnelle gas injektion) durant lesquelles on a observe ce phenomene d'entrainement n'a pas donne de resultats satisfaisants. On obtient soit une surestimation soit une sous-estimation du volume de liquide entraine dans la bulle en expansion. On a donc developpe deux nouveaux modeles d'entrainement correspondant aux deux etapes de la phase d'expansion : etape avec une expansion plane et etape avec une expansion hemispherique de la bulle. En utilisant le logiciel pbdown avec ces nouveaux modeles d'entrainement, on obtient un bon recalage avec les resultats experimentaux des sgi. Le sodium etant entraine a une temperature tres inferieure par rapport a celle de la bulle de vapeur, on tient compte de transferts thermiques, uniquement radiatifs, entre le sodium et la bulle en expansion. Les applications numeriques effectuees avec les nouveaux modeles d'entrainement sur une geometrie reacteur de type super-phenix montrent que le sodium liquide entraine joue un role de piege thermique ce qui permet d'obtenir une energie mecanique liberee dans le bloc reacteur inferieure a l'energie de detente isentropique.

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Informations

  • Détails : 220 f
  • Annexes : 59 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
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  • Cote : TS 97/POIT/2308
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