Méthode d'homogénéisation pour la vibration de faisceaux de tubes en présence de fluide

par Quentin Desbonnets

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Olivier P. Le Maître.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Dans l’industrie nucléaire on rencontre fréquemment des problématiques mettant en jeu des faisceaux de tubes immergés dans un fluide. Les problématiques de sureté nucléaire font que les comportements des ces systèmes sous sollicitation sismique doivent être maîtrisés. Les systèmes de type faisceau de tubes en présence de fluide voient leur comportement vibratoire modifié. Par leurs géométries complexes, la simulation numérique de ces systèmes nécessite des temps de calculs extrêmement importants. Afin de surmonter ce problème, des modèles homogénéisés ont été mis en place. Ces modèles sont basés sur les équations d’Euler linéarisées pour le fluide. Cependant ils ne prennent en compte que les effets inertiels, et supposent des très petits déplacements de structures. Pour y remédier, on développe donc de nouveaux modèles à partir des équations de Navier-Stokes. Cette thèse porte sur la mise en place d’un modèle homogénéisé de la vibration d’un faisceau de tubes immergé dans du fluide. Le fluide est visqueux et les mouvements de structure sont importants. À partir d’une méthode de prise de moyenne, on établit un modèle homogénéisé se basant sur la notion de vitesse de Darcy. Le modèle obtenu dépend de deux paramètres : Le coefficient de masse ajoutée Cm et le coefficient dissipatif Cd. Ces coefficients représentent les effets inertiels et dissipatifs du fluide sans avoir à décrire explicitement les écoulements à l’échelle locale

  • Titre traduit

    Homogenezation method for the vibration of tube bundle in a fluid


  • Résumé

    In the nuclear industry, for problematic of nuclear safety, the behaviour of fluid assemblies in the nuclear core or steam generator submitted to seismic solicitation must be controlled. It has been widely pointed out that the surrounding fluid significantly affect their behaviours. Due to their complex geometry numerical simulations of such systems could lead to very huge sizes and times of calculation. To solve these problems, homogenized models have been build. These models have been developed based on the linearised Euler equations for the fluid. However, only inertial effects and small structure dsiplacement are taken into account. In order to build more accurate homogenized models, they have to be based on Navier-Stokes equations. The purpose of this thesis is to build an homogenized model for the vibration of tube bundle in a fluid. Viscosity of the fluid and large structure displacement are taken into account. The homogenized model is based on the Darcy velocity notion. Added mass and viscous related coefficients are used to parametrize the model. These coefficients represent the inertial and dissipative effects without describing the local scale flow

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Informations

  • Détails : 1 vol. (148 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 145-148. 64 réf. bibliogr. index

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 499
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