Modélisation pluridisciplinaire d'expériences d'irradiation dans un réacteur d'irradiation technologique

par Thomas Bonaccorsi

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Marc Daniel.


  • Résumé

    Un réacteur d'irradiation technologique permet d'irradier des échantillons de matériaux sous des flux neutroniques et photoniques intenses. Ces expériences sont réalisées dans des dispositifs expérimentaux localisés soit au coeur du réacteur, soit en périphérie (ré- flecteur). Les outils de simulation dont disposent les physiciens ne traitent la plupart du temps qu'une seule discipline de manière très précise. C'est pourquoi les simulations multiphysiques des expériences d'irradiation nécessitent l'utilisation séquentielle de plusieurs codes de calcul et des échanges de données entre ces codes : il s'agit de problèmes de couplage. Afin de développer des simulations multiphysiques pour les réacteurs OSIRIS et RJH, les travaux de thèse ont mis en place un modèle de données à partir d'objets informatiques que nous avons appelés Entités Technologiques. Ce modèle, commun à chacune des disciplines, permet de définir la géométrie d'un dispositif d'irradiation de manière paramétrique et d'y associer des informations sur les matériaux le composant. Les simulations numériques sont encapsulées dans des classes informatiques présentant des interfaces (des méthodes et des attributs) spécifiques. De cette manière, les fonctionnalit és nécessaires à l'échanges de données et aux contrôles de l'exécution des calculs sont accessibles à partir des mêmes commandes informatiques (Mettre en données, lancer un calcul, post-traiter, récupérer des résultats. . . ), quelle que soit la simulation numérique traitée. Ainsi, une fois encapsulées, ces simulations numériques peuvent être réutilisées et échangées pour différentes études. Ce modèle de données est développé sous la forme d'un composant de la plate-forme SALOME. L'ensemble des études peut alors être réalisé dans SALOME. Le premier cas d'application a permis de traiter le cas des simulations neutronique (réacteurs OSIRIS et RJH) couplées avec des simulations du comportement du combustible. A terme, la thermohydraulique pourra également être prise en compte. Outre l'amélioration de la précision de calcul dû au couplage des phénomènes de physique, la durée du développement de telles simulations se trouve fortement réduite et la plate-forme de simulation ouvre la possibilité du traitement des incertitudes.

  • Titre traduit

    Multi-disciplinary modeling of irradiation experiments in a material testing reactor


  • Résumé

    A Material Testing Reactor (MTR) makes it possible to irradiate material samples under intense neutron and photonic fluxes. These experiments are carried out in experimental devices localised in the reactor core or in periphery (reflector). Available physics simulation tools only treat, most of the time, one physics field in a very precise way. Multiphysic simulations of irradiation experiments therefore require a sequential use of several calculation codes and data exchanges between these codes: this corresponds to problems coupling. In order to facilitate multiphysic simulations, this thesis sets up a data model based on data-processing objects, called Technological Entities. This data model is common to all of the physics fields. It permits defining the geometry of an irradiation device in a parametric way and to associate informations about materials to it. Numerical simulations are encapsulated into interfaces providing the ability to call specific functionalities with the same command ( to initialize data, to launch calculations, to post-treat, to get results,. . . ). Thus, once encapsulated, numerical simulations can be re-used for various studies. This data model is developed in a SALOME platform component. The first application case made it possible to perform neutronic simulations (OSIRIS reactor and RJH) coupled with fuel behavior simulations. In a next step, thermalhydraulics could also be taken into account. In addition to the improvement of the calculation accuracy due to the physical phenomena coupling, the time spent in the development phase of the simulation is largely reduced and the possibilities of uncertainty treatment are under consideration.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (219 p.)
  • Annexes : Bibliogr. : p.161-166

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 46077
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