Combustion - vitrification de déchets radioactifs par plasma d'arc : Modélisation de la thermique et de la dynamique

par Benoit Barthélémy

Thèse de doctorat en Matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Jean-Marie Baronnet.

Soutenue en 2003

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce mémoire concerne la modélisation thermique et dynamique d'un procédé de combustion/vitrification de déchets radioactifs simulés par plasma d'arc transféré L'auteur présente les procédés de confinement des déchets radioactifs utilisant les plasmas d'arc et les différents logiciels pouvant servir à leur modélisation. On trouve ensuite une description du dispositif expérimental reposant sur un four à arc électrique assisté d'un système à induction assurant l'homogénéisation du bain de verre. Un essai de combustion/vitrification de déchets est présenté accompagné des bilans matière et thermiques. Les champs de température dans l'arc et la conductivité thermique de la fritte de verre sont mesurés. Enfin, l'auteur décrit et explicite les équations résolues lors de la simulation de l'arc électrique et de la fonte de verre intégrant la notion d'autocreuset. Les résultats de simulation sont présentés sous forme de distribution spatiale de température, de vitesse, de puissance volumique,. . .

  • Titre traduit

    Radioactive waste combustion-vitrification under arc plasma : thermal and dynamic modelling


  • Résumé

    This thesis concerns the thermal and dynamic modelling for a combustion/vitrification process of surrogate radioactive waste under transferred arc plasma. The writer presents the confinement processes for radioactive waste using arc plasma and the different software used to model theses processes. This is followed by a description of our experimental equipment including a plasma arc reactor and an inductive system allowing the homogenisation of glass temperature. A combustion/vitrification test is described. Thermal and material balances were discussed. The temperature fields of plasma arc and the glass frit conductivity are measured. Finally, the writer describes and clarifies the equations solved for the simulations of the electrically plasma arc and the glass melting including the thin layer of glass frit coating the crucible cold walls. The modelling results are presented in the form of spatial distribution of temperature, velocity and volumic power. . .

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Informations

  • Détails : 185 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-185

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
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