May 22, 2023
10:30
Cadarache
Amphithéâtre du château de Cadarache
For the degree of Doctora of Engineering Sciences and Technology
Étudier l’ébullition à basse pression au sein d’un bassin permet l’atteinte de conditions de nucléation spécifiques : le flashing d’eau métastable. Si ce phénomène peut apparaître dans d’autres configurations (geysers, réservoirs dépressurisés), le dispositif expérimental original Aquarius conçu pour ce besoin permet de révéler les spécificités d’une variation des conditions de saturation induite par la pression hydrostatique couplée avec un transport de chaleur et d’espèces gazeuses dissoutes par convection naturelle. Il s’agit ainsi de reproduire à petite échelle une situation à même de se produire lors d’un accident de perte de refroidissement au sein des piscines d’entreposage de combustible nucléaire des réacteurs de production électrique. Ces travaux de thèse déterminent les conditions d’existence d’eau métastable au sein du bassin, avec des surchauffes pouvant atteindre de 1 à 5°C, dans la zone située sous la surface libre. Une nucléation y est observée et le dispositif a permis d’étudier l’influence de plusieurs paramètres sur son occurrence : la puissance de chauffe, le niveau de pression, la hauteur d’eau, la quantité de gaz dissous. Une analyse théorique des mécanismes de nucléation est proposée et identifie la flottaison libre de nuclei gazeux comme un mécanisme probable, ce qu’il conviendrait de prouver par une instrumentation adéquate. En outre, une analyse quantitative de l’ensemble des mécanismes de transport de masse, de chaleur et d’espèces 
au sein du bassin permet de proposer un ensemble de coefficients d’échange et de corrélations. Une modélisation par une approche de type code à zone, incluant ces propositions de modèles permet enfin de reproduire avec une incertitude modérée l’ensemble du transitoire des tests considérés.
Jury members :
- Prof. Yann Bartosiewicz (UCLouvain, Belgium), supervisor
- Prof. Hervé Jeanmart (UCLouvain, Belgium), chairperson
- Prof. Matthieu Duponcheel (UCLouvain, Belgium)
- Dr. Pierre Ruyer (IRSN)
- Prof. Benoit Stutz (Université de Savoie, Mont Blanc, France)
- Prof. Masahiro Furuya (Waseda University, Japan)
Speaker : Jimmy Martin