Modélisation et simulation des dispositifs de ventilation dans les stockages de déchets radioactifs

Modelling and simulation of ventilation devices in nuclear waste geological repositories

• Auteur / Autrice : Yumeng Zhang
• Direction : Thierry Goudon, Roland Masson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire J.-A. Dieudonné (Nice) - Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné
• Jury : Président / Présidente : Thierry Gallouët
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Goudon, Roland Masson, Thierry Gallouët, Claire Chainais-Hillairet, Alexandre Ern, Laurent Trenty
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Chainais-Hillairet, Alexandre Ern

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Ventilation

Tunnels -- Ventilation

Dépôts de déchets radioactifs

Mots clés libres

Séchage convectif

Stockage des déchets radioactifs

Écoulement diphasique compositionnel en milieu poreux

Écoulement monophasique compositionnel libre

Couplage des écoulements en milieux poreux et libre

Schémas volume fini

Schémas gradients

Analyse numérique

Convective drying

Nuclear waste geological repository

Gas liquid compositional darcy flow

Gas compositional free flow

Coupling darcy and free flow

Finite volume scheme

Gradient scheme

Numerical analysis

Résumé

L'objectif de cette thèse est de fournir des modèles et des outils de simulation pour décrire les échanges de masse entre les circuits de ventilation (galeries) et les milieux poreux des ouvrages souterrains d'enfouissement des déchets nucléaires. La modélisation prend en compte le couplage à l'interface poreux-galerie entre les écoulements liquide gaz compositionnels dans le milieu poreux constituant le stockage et les écoulements gazeux compositionnels dans le milieu galerie libre.

The objective of this thesis is to develop models and algorithms to simulate efficiently the mass exchanges occurring at the interface between the nuclear waste deep geological repositories and the ventilation excavated galleries. To model such physical processes, one needs to account in the porous medium for the flow of the liquid and gas phases including the vaporization of the water component in the gas phase and the dissolution of the gaseous components in the liquid phase. In the free flow region, a single phase gas free flow is considered assuming that the liquid phase is instantaneously vaporized at the interface. This gas free flow has to be compositional to account for the change of the relative humidity in the free flow region which has a strong feedback on the liquid flow rate at the interface.