Modélisation et simulation numérique du transport des produits de corrosion dans le circuit primaire des réacteurs à eau pressurisée

par Catherine Marchetto

Thèse de doctorat en Mécanique, physique et modélisation. Mécanique. Énergétique

Sous la direction de David Zeitoun.


  • Résumé

    Lors du fonctionnement des réacteurs à eau pressurisée, la corrosion généralisée des alliages du circuit primaire entraîne le relâchement d'espèces métalliques tels que le fer, le nickel et le cobalt dans le fluide primaire. Ces produits de corrosion, impliqués dans différents phénomènes de transport, s'activent au niveau du coeur du réacteur. Les radionucléides produits se retrouvent ensuite sur les parois hors flux neutronique du circuit et constituent alors une source de contamination. La première partie de cette étude porte sur la modélisation des phénomènes de transport des produits de corrosion. En particulier, compte tenu de l'état actuel des connaissances, les mécanismes de corrosion et de relâchement des matériaux sont décrits de manière empirique, ce qui permet de prendre en compte l'état de surface des matériaux. A l'issue de ces travaux de modélisation, de nouvelles équations de bilan de masse sont obtenues. La résolution numérique de ces équations est mise en oeuvre dans la deuxième partie de cette étude. Afin d'obtenir de grands pas de temps, nous choisissons un schéma de discrétisation en temps implicite. Le système discret obtenu est résolu à partir d'une méthode de Newton accompagnée d'une méthode de GMRES préconditionnée et d'une gestion auto-adaptative du pas de temps. Une résolution efficace des équations est ainsi mise en place, capable de décrire les évolutions quasi-stationnaires ainsi que les forts transitoires. Dans une dernière étape, des simulations numériques sont réalisées afin de valider et d'illustrer les potentialités de la nouvelle modélisation. Notamment, les résultats obtenus montrent que le code de calcul permet de restituer les observations sur les réacteurs mettant en évidence l'influence de l'état de surface du matériau sur la contamination.

  • Titre traduit

    Modelling and numerical simulation of the corrosion product transport in the pressurised water reactor primary circuit


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Informations

  • Détails : 212 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-174

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
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