Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Yong-Joon Choi
Direction : Guy Lauriat
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Énergétique et génie des procédés
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Mots clés

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Résumé

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Dans le cadre d’accident grave (perte de réfrigérant) de REP, les propriétés thermodynamiques à l’intérieur de l’enceinte résultant de la condensation de la vapeur d’eau conditionnent de manière importante le risque. Il est donc nécessaire de connaître précisément les distributions de température, de pression et de concentrations des espèces gazeuses. Cependant, la complexité des géométries et le coût élevé des calculs sont une forte contrainte pour mener des simulations entièrement 3D. Dans cette thèse, nous présentons donc une approche alternative, à savoir le couplage entre un modèle-0D et un modèle-MultiD. Ce couplage repose sur l’introduction d’une "fonction de transfert " entre les deux modèles et vise à l’abaissement des temps de calcul. En premier lieu, nous étudions les modèles de condensation en paroi d’Uchida et de Chilton-Colburn qui sont utilisés dans le code CAST3M/TONUS. Nous procédons, pour ce faire, à des calculs stationnaires avec le module TONUS-0D et nous comparons les résultats obtenus avec ceux issus de la littérature. Afin d’établir la "fonction de transfert", nous modélisons la convection naturelle au sein d’une cavité rectangulaire partitionnée représentant une géométrie simplifiée de l’enceinte réacteur, et nous étudions les transferts de chaleur au travers de la paroi centrale. Un modèle incompressible avec approximation de Boussinesq et un modèle asymptotique bas Mach sont utilisés pour résoudre les équations de conservation. La méthode des éléments finis SUPG et un schéma implicite sont appliqués pour la discrétisation. La méthode d’extrapolation de Richardson nous permet d’obtenir des valeurs "Exactes" indépendamment des tailles de maillage. Ces méthodes sont validées sur un cas académique de cavité carrée différentiellement chauffée. L’analyse des résultats porte sur les variations du nombre de Nusselt (Nu) en fonction de l’épaisseur de paroi (0. 01 ≤ γ ≤ 0. 2) et du rapport des conductivités entre la paroi et le fluide (1 ≤ σ ≤ 10 [puissance] 5 ). Finalement, nous introduisons une "fonction de transfert" basée sur la résistance thermique de la paroi et nous procédons à sa validation par la simulation d’une ’demi-cavité’