Introduction

Objectif

L’idée est de regarder dans le cas d’accidents nucléaires type Fukushima où se trouve une surchauffe importante des réservoirs des réacteurs. Il s'agit de trouver un moyen d'évacuer la chaleur le plus efficacement possible pour éviter que la paroi ne monte trop en température et ne risque de rompre.
L'étude porte sur la partie du circuit primaire et le refroidissement extérieur du cœur du réacteur. La méthode consiste en un re-noyage par l’extérieur (écoulement d’eau qui va circuler dans une enveloppe à l’extérieur du cœur). Nous sommes alors dans une configuration d’un écoulement dans un canal avec une ébullition nucléée sur la paroi. Pour simuler ce types d'écoulement, EDF utilise le code_Neptune CFD dévellopé par l'entreprise. On vérifiera que le code simule correctement l'ensemble des grandeurs en comparant les résultats à des corrélations de la litttérature.

Plan

Dans cette étude, on cherche principalement à évaluer les performances de Neptune_CFD pour estimer le phénomène. Pour cela, on utilisera une géométrie bien maîtrisé sur laquelle on connaît déjà des résultats: un tube avec une entrée de fluide par le bas et chauffé par l'exterieur.

Dans une première partie, on expliquera comment on créer le maillage sur l'outils SIMAIL, et comment utiliser Neptune (arborescence du cas, choix du param).

Ensuite, on cherchera à valider le calcul sur 3 cas tests distincts:

  •  1er cas: On ne chauffe pas le tube: On vérifiera si les profils de vitesse correspondent à une couche limite turbulente.
  • 2ème cas: On chauffe le tube sans atteindre l'ébullition: On vérifiera les profils de température et le transfert en comparant le Nusselt de notre écoulement avec les corrélation de Dittus Boetler et de Gnienlinski.
  • 3ème cas: On chauffe le tube jusqu'à atteindre l'ébullition. On vérifiera la validité des résultats grâce à la corrélation de Chen.