Analyse mathématique et simulation numérique des modèles d'écoulements bouillants pour la thermohydraulique des centrales nucléaires

On the mathematical analysis and the numerical simulation of boiling flow models in nuclear power plants thermal hydraulics

• Auteur / Autrice : Thi Phuong Kieu Nguyen
• Direction : Christophe Chalons, Michaël Ndjinga
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques appliquées
• Date : Soutenance le 29/01/2016
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de mathématiques Hadamard (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de Mathématiques de Versailles
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Simulation et Modélisation - Laboratoire PRISM
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Seguin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Grégoire Allaire, Jacques Ségré
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Helluy, Jean-Marc Hérard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes hyperboliques

Modèle à deux fluides

Riemann, Hypothèse de

Écoulement diphasique

Mots clés libres

Écoulement diphasique

Phase évanescente

Solveur de Riemann

Schéma de Roe

Écoulement bouillant

Two-Phase flow

Vanishing phase

Riemann solver

Roe scheme

Boiling flow

Résumé

Nous avons étudié des méthodes de volumes finis pour la simulation numérique d'un flux impliquant deux phases incompressibles ou deux phases générales compressibles en déséquilibre mécanique. Les principales difficultés du régime où il y a une apparition de phase ou une disparition de phase est la singularité de la vitesse. Nous montrons que l'utilisation du l'entropie correction améliorer beaucoup ces problèmes. Enfin, nous simulons certains tests numériques importants pour vérifier les méthodes numériques, telles que la séparation de phase par gravité ou un canal bouillant.

We investigated some finite volume methods for the numerical simulation of a flow involving two incompressible phases or general two compressible phases in mechanical disequilibrium. The main difficulties of the regime where there is either a phase appearance or a phase disappearance is the singularity of the velocity. We show that using the entropy fix will much improve these problems. Finally, we perfom some important numerical tests to verify the numerical methods, such as a phase separation by gravity or a boiling channel.