Influence de la densite spatiale des gouttes d'aspersion sur l'efficacite de collecte des produits de fission

• Auteur / Autrice : NICOLAS GAUCHET
• Direction : André Renoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 12

Résumé

Ce travail se situe dans le cadre des etudes de surete menees a l'ipsn. Lors d'un accident lie a la rupture du circuit primaire, le declenchement d'une aspersion de l'interieur du batiment reacteur permet, entre autres, de limiter la concentration en produits de fission dans l'enceinte de confinement. Notre objectif est d'etudier l'influence de la distance entre les gouttes sur leur efficacite de collecte des aerosols, ce qui n'est pas pris en compte dans les modeles existants. Pour cela, nous avons modelise les differents mecanismes de collecte des aerosols par une goutte isolee en chute libre a l'aide de codes de calculs de mecanique des fluides. Ces mecanismes sont : le depot par diffusion, l'impaction et l'interception des particules par la goutte, et la collecte des particules en presence de condensation de vapeur d'eau a la surface de la goutte. Nous avons etudie ces phenomenes pour des gouttes dont le diametre est compris entre 100 et 700 micrometres, plongees dans un melange air / vapeur a saturation dont la temperature et la pression varient respectivement entre 20 et 140 degres celsius et entre 1 et 5 bars. Nous avons valide ces modeles sur les resultats disponibles dans la litterature, ainsi que sur les resultats experimentaux de caraidas. Ensuite, ces modeles sont appliques au cas de trois gouttes alignees, ce qui constitue un cas pour lequel la proximite des gouttes a une forte influence sur la collecte des aerosols. En faisant varier la distance entre les gouttes de 5 a 25 diametres de goutte, nous avons pu mettre en evidence les modifications d'efficacite de chacun des mecanismes lies a la perturbation des champs de vitesse et de concentration au voisinage des gouttes. Nous avons constate que les plus fortes variations d'efficacite observees sont dans le domaine de l'impaction, et que la condensation de la vapeur d'eau a la surface des gouttes permet de limiter ces variations.