Modélisation de l'ébullition pour le refroidissement extérieur d’un REP (Réacteur à eau pressurisée)

      


OBJECTIF :

      Les Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) représentent la forme de production d'énergie nucléaire la plus répandue dans le monde. L'ensemble du parc nucléaire français utilisant cette technologie (soit 58 réacteurs) produit 80% de l'électricité totale produite sur le territoire. C'est la réaction de fission du combustible au coeur du réacteur qui est utilisée pour produire l'énergie.

       Les conditions de température et de pression dans le circuit primaire de ce type de réacteur sont contrôlées afin que l'eau utilisée comme caloporteur et modérateur reste sous forme liquide. En cas d'incident ou d'accident, une partie de l'eau peut être amenée à se vaporiser dans le coeur du réacteur; c'est le phénomène de la crise d'ébullition, qui peut conduire à de graves conséquences sur l'installation et la sécurité du parc. En effet ce phénomène se manifeste par la dégradation plus ou moins importante des transferts de chaleur, ce qui provoque l'échauffement local des matériaux et peut conduire à leur destruction partielle ou totale. Il est donc capital d'être capable de prévoir l'apparition de ces crises.

      L'entreprise Eléctricité De France (EDF) souhaite développer un système de refroidissement extérieur à eau sur ses coeurs de réacteurs, qui doit être capable d'absorber un excédent de chaleur provenant du coeur en cas de fonctionnement inattendu de ce dernier : Il s'agit d'un système de double enveloppe dans laquelle circule de l'eau à basse pression.

      Ci-dessous, schéma global du système de refroidissement :

       Un nombre important d'expériences a été mené en milieu diphasique afin de prévoir l'apparition et le déroulement de telles crises d'ébullition. De nombreuses corrélations et modèles ont été avancés, faute de pouvoir parvenir à décrire le système avec des équations physiques assez simples. Parmi le panel disponible, nous avons choisi d'utiliser le modèle de Kurul et Podowski [1] pour sa simplicité de mise en place, et son bon fonctionnement déjà avéré à haute pression. Notre travail a donc consisté en un choix judicieux de modèles de fermeture à adopter afin de faire fonctionner ce modèle à basse pression. 


Équipe de travail :

DUFRESNE Yannélève ingénieur en option Fluide, Énergétique et Procédés ; inscrit en Master DET - ENSIACET-

​LEGRAND Nicolas, élève ingénieur en option Fluide, Énergétique et Procédés ; inscrit en Master DET - ENSIACET-


Tuteur de projet :

COLIN CatherineProfesseur à l'ENSEEIHT- IMFT-


SOMMAIRE :