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IRSN, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Impact on sealing in permanent and transitional conditions of air flows caused by creasing of THE filter media

Host laboratory: ​​​Containment, Purification and Ventilation Experimental Research Laboratory (LECEV)

Beginning of the thesis: October 2014

Student name: Youssef Alilou



Subject description

Les filtres THE (Très Haute Efficacité) jouent un rôle essentiel dans la protection de l’environnement en assurant le confinement des radionucléides dans les réseaux de ventilation des installations nucléaires. La connaissance et l’anticipation du comportement de ces équipements en situation normale et accidentelle (incendie) est donc un enjeu important pour l’IRSN, afin de garantir la sûreté des INB (Installations Nucléaires de Base). De nombreux travaux expérimentaux menés dans ce cadre (Joubert 2009, Mocho et al. 2011, Bourrous 2014) ont permis de montrer la diversité et la complexité des phénomènes mis en jeu. À l’heure actuelle, l’évolution de la résistance aéraulique d’un filtre THE plissé reste peu abordée dans la littérature, pour les conditions d’usage de l’industrie nucléaire (vitesse de filtration < 10 cm/s). Afin de pallier ce manque, le travail de thèse propose une double approche numérique et expérimentale, basée sur la comparaison de codes de calculs CFD existants (Ansys, GeoDict) avec des expériences analytiques spécifiques (vélocimétrie laser, moyens de caractérisation in situ), qui servira de base à l’amélioration des modèles prédictifs de colmatage des filtres plissés.


Pour ce faire, la première phase consistera à reproduire le comportement du filtre vierge, notamment sa perte de charge initiale, pour différentes vitesses de filtration. L’accent sera mis sur la caractérisation des écoulements dans le pli (approche couplée CFD / PIV) en tenant compte de son comportement mécanique (déformation du medium).


La seconde phase concernera l’étude du comportement du filtre soumis à un aérosol colmatant, selon une démarche similaire, en utilisant les travaux réalisés à l’échelle du medium qui ont permis de modéliser les phénomènes de pénétration et de dépôt des aérosols (Gervais et al. 2014).


Enfin, l’ensemble des résultats obtenus sera utilisé pour améliorer les modèles prédictifs d’évolution de perte de charge des filtres plissés THE à différentes échelles, durant leur colmatage (régime transitoire, réduction de surface).



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