Thèse soutenue

Méthodes acoustiques et vibratoires pour l'étude phénoménologique d'une rupture de gaine de combustible dans un réacteur nucléaire
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Auteur / Autrice : Tristan Julien
Direction : Guillaume RicciardiLaurent PanteraEmmanuelle Sarrouy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Acoustique
Date : Soutenance le 29/03/2022
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Programmes Expérimentaux et d'Essais LP2E. CEA Cadarache
Jury : Président / Présidente : Jérôme Antoni
Examinateurs / Examinatrices : Vegard Aune, Vincent Faucher
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Hugh Thomas, Arris Tijsseling

Résumé

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Cette thèse porte sur l’étude des phénomènes d’interaction fluide-structure induits par une rupture de gaine d’un crayon de combustible dans un réacteur nucléaire. L’objectif principal est d’explorer les possibilités des méthodes acoustiques et vibratoires pour l’observation de cet évènement, sa détection, sa localisation et sa caractérisation. La rupture générant des ondes de pression dans le fluide entourant le crayon combustible et des vibrations dans le crayon et les structures environnantes, des méthodes acoustiques et vibratoires peuvent donc être utilisées pour l’étude de ce phénomène. La propagation de ces ondes à travers le système constitue un avantage de ces méthodes. Elle permet des mesures avec des capteurs relativement éloignés de la source située dans le coeur du réacteur, où les possibilités d’instrumentation sont limitées. Cependant, ces méthodes nécessitent des informations préalables sur les phénomènes de propagation des ondes dans le système. Ainsi, un premier objectif de cette thèse est d’améliorer la compréhension des phénomènes d’interaction fluide-structure induits par la rupture et le fluide autour du crayon. Un second objectif est d’identifier les méthodes adaptées à l’étude de ces phénomènes avec une instrumentation acoustique ou vibratoire usuelle. Le premier objectif est principalement atteint à l’aide de simulations numériques, tandis que le second objectif fait appel à des tests sur des maquettes expérimentales. En plus de ces études numériques et expérimentales, le travail inclut également l’activité de conception des dispositifs expérimentaux et des chaînes de mesure