Thèse soutenue

Modélisation thermohydraulique de générateur de vapeur : développement de méthodes de couplage 1D/CFD-Milieux équivalents

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Auteur / Autrice : Loïck Kalioudjoglou
Direction : Bruno AuvityVincent MelotChristophe Josset
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 28/02/2019
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de thermocinétique (Nantes)
Jury : Président / Présidente : Catherine Colin
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Harion, Yves Bertin, Benoît Goyeau

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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Le Générateur de Vapeur est un des composants majeurs des unités de production d’électricité permettant la propulsion des navires de Naval Group. Les phénomènes physiques mis en jeux dans ces échangeurs sont complexes à simuler en raison de la variété des topologies d’écoulement et des régimes de transfert thermique présents. Cette thèse s’emploie à développer un programme adapté à la modélisation des différents GV de Naval Group. La méthodologie mise en place propose un couplage entre un code 1D et un calcul CFD reposant sur l’approche des milieux équivalents. La modélisation des écoulements monophasiques au sein des échangeurs est abordée dans un premier temps avant de présenter la modélisation des écoulements diphasiques. L’intérêt de la méthode est mis en évidence par sa validation sur des appareils testés expérimentalement et en la confrontant avec d’autres approches numériques existantes. Les travaux proposent des solutions afin de modéliser des GV en serpentin et permettent d’envisager la simulation de géométries plus complexes. Le calcul des efforts hydrauliques et des échanges d’énergies entre le liquide, la vapeur et la paroi est détaillée. Par sa structure, le modèle tend à répondre à l’ensemble des configurations de GV envisageables. Différentes manières d’alimenter le modèle sont proposées en remplacement des corrélations empiriques existantes et permettent d’envisager de nouvelles solutions plus adaptées.