Contribution à la démarche de validation expérimentale des outils de calculs scientifiques multi-physiques et application au transitoire de puissance dans le réacteur CABRI

par Jean-marc Labit

Projet de thèse en MEP : Mécanique des fluides Energétique, Procédés

Sous la direction de Elsa Merle-Lucotte et de Jean-Pascal Hudelot.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble) , en partenariat avec CEA Cadarache/DER/SESI/LEMS (laboratoire) depuis le 17-10-2017 .


  • Résumé

    Les modélisations multi-physiques de phénomènes sont mises en avant pour prédire le comportement des réacteurs nucléaires lors de transitoires incidentels et accidentels. Une nouvelle génération d'outils multi-physiques voit le jour depuis quelques années, en réponse aux besoins des concepteurs, des exploitants et des Autorités de Sûreté. Pour leur validation, les schémas multi-physiques utilisés pour décrire un scénario particulier demanderont des bases expérimentales spécifiques en raison du caractère multi-échelle de ces expériences et du grand nombre de phénomènes physiques mis en jeu. Le redémarrage du réacteur CABRI offre l'opportunité de lancer des travaux de thèse dans ce domaine. En effet, les transitoires de puissance réalisés dans CABRI à l'occasion des essais CIP (CABRI International Program) constituent un premier champ d'applications pour mettre en œuvre le couplage de codes de neutronique et de thermohydraulique cœur et démarrer la démarche de validation expérimentale d'un schéma de calcul couplé. Après un état de l'art sur l'expérimentation et la simulation des transitoires de puissance RIA (Reactivity Insertion Accident), les paramètres physiques d'intérêt seront définis, en intégrant les incertitudes associées à chaque paramètre physique de l'essai. La base de validation permettra de couvrir l'ensemble du domaine expérimental accessible dans CABRI. Le schéma de calcul couplé décrira les transitoires expérimentaux réalisés dans CABRI. Les travaux de modélisation et d'analyse d'incertitudes pourront s'appuyer respectivement sur la plateforme de couplage multi-physique CORPUS et URANIE, toute deux développées par la Direction de l'Energie Nucléaire du CEA.

  • Titre traduit

    Multiphysical modelisation of power transient in CABRI reactor


  • Résumé

    Multiphysical modeling of phenomena is proposed to predict the behavior of nuclear reactors during incidental and accidental transients. A new generation of multi-physical tools has been developed in recent years in response to the needs of designers, operators and safety authorities. For their validation, the multi-physical schemes used to describe a particular scenario will require specific experimental bases because of the multi-scale nature of these experiments and the large number of physical phenomena involved. The restart of the CABRI reactor offers the opportunity to launch thesis work in this field. Indeed, the power transients carried out in CABRI during CIP (CABRI International Program) tests constitute a first field of applications to implement the coupling of neutronic and core thermohydraulic codes and start the experimental validation process of a coupled calculation scheme. After a state of the art experimentation and simulation of RIA (Reactivity Insertion Accident) power transients, the physical parameters of interest will be defined, integrating the uncertainties associated with each physical parameter of the test. The validation database will cover the entire experimental area accessible in CABRI. The coupled calculation scheme will describe the experimental transients performed in CABRI. The modeling and uncertainty analysis work can be based on the CORPUS and URANIE multiphysics coupling platform, both developed by the CEA's Nuclear Energy Division.