SharePoint
Aide
Faire avancer la sûreté nucléaire

La Recherchev2

Thèses en cours

Étude expérimentale du transfert paroi/fluide dans le cas d’un écoulement vertical vapeur/gouttes dans une géométrie tubulaire

Fermer

Authentification

Email :

Mot de passe :

Laboratoire d'accueil : ​Laboratoire incertitude et modélisation des accidents de refroidissement (Limar)

Date de début de thèse : octobre 2015

Nom du doctorant : Juan David Pena Carrillo


​Descriptif du sujet

La présente thèse s’inscrit dans le cadre du projet PERFROI (Étude de la perte de
refroidissement) piloté par l’IRSN et qui s’inscrit dans le cadre des Programmes
d’investissements d’avenir (PIA). Le projet, lancé en 2014, a pour but d’étudier la
déformation thermomécanique et le refroidissement des crayons combustibles au
sein d’un assemblage d’un coeur de réacteur nucléaire lors d’un Accident de perte
de refroidissement primaire (APRP). L’un des grands objectifs du projet PERFROI
consiste à étudier la thermo-hydraulique au sein des zones bouchées d’un assemblage
(suite à la déformation des crayons combustibles) pour mieux comprendre le refroidissement de ces zones.

Pour contribuer à l’étude thermo-hydraulique, la présente thèse a pour but de caractériser expérimentalement les écoulements diphasiques vapeur/gouttes avec transfert de chaleur au sein d’un canal représentatif d’une zone bouchée.

Afin de reproduire l’écoulement fluide caractéristique dans un sous canal partiellement
bouché et les échanges parois/fluides s’y déroulant, ces zones seront modélisées par
un tube Venturi vertical chauffé à haute température. Il sera composé de trois tronçons :
  • Le premier tronçon sera de diamètre égal au diamètre hydraulique d’un sous canal de type REP (Dh = 11.78 mm).
  • Le second tronçon sera représentatif d’une zone partiellement bouchée, le diamètre du tube étant compris alors entre 3.725 mm et 7.35 mm correspondant respectivement à un taux de bouchage de 90 % et de 61 %. Différentes longueurs de la section bouchée pourront être considérées (100 mm et 300 mm).
  • Pour le dernier tronçon, le diamètre hydraulique augmentera progressivement afin de représenter la sortie de la zone bouchée puis se terminera par une partie cylindrique de même diamètre que celui du premier tronçon.

Afin de caractériser les échanges paroi / fluide à l’intérieur du tube, des techniques
de métrologie optique thermique et fluide seront utilisées :
  • Analyse par phase Doppler (PDA), pour déterminer la vitesse, la taille et la concentration des gouttes
  • Fluorescence induite par laser (LIF), pour déterminer la température des gouttes
  • Thermographie infrarouge, pour mesurer le champ de températures de la paroi du tube

Ces dispositifs permettront d’avoir accès aux grandeurs physiques importantes
pour ainsi établir des bilans globaux de transfert de chaleur et de masse afin de
caractériser le refroidissement de l’écoulement diphasique en traversant une zone
bouchée représentative.