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Caractérisation de phénomènes multiphysiques locaux dans le réacteur de recherche CABRI

Energie, thermique, combustion, écoulements Neutronique Physique corpusculaire et cosmos Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

L'institut de R&D IRESNE du CEA Cadarache propose un post-doctorat dont l'objectif est de développer un couplage entre le modèle multiphysique APOLLO3®/THEDI du cœur et le modèle CATHARE du système de dépressurisation de l’hélium-3 dans le réacteur CABRI. A l’aide de cet outil de simulation, le post-doctorant définira des configurations de cœur d'intérêt et des mesures pour caractériser les phénomènes multi-physiques locaux dans CABRI.
Le réacteur de recherche de CABRI, situé au CEA Cadarache, est dédié à l'analyse du comportement du combustible nucléaire lors d'un accident de d’insertion de réactivité dans les réacteurs à eau pressurisée. Il simule expérimentalement des transitoires de puissance dans le cœur. Ces derniers sont initiés par la dépressurisation de quatre barres transitoires contenant un puissant gaz neutrophage, de l’3He.
Deux modèles ont été récemment développés pour simuler les transitoires de puissance de CABRI. Le premier modèle, à l'échelle de l'assemblage, est un outil appelé PALANTIR ; il est basé sur le code de thermohydraulique système CATHARE2 et des métamodèles pour fournissent la réactivité injectée par la dépressurisation de l’3He. CATHARE2 comprend un module de cinétique ponctuelle, en plus de modèles de thermohydraulique et de thermomécanique. Outre le cœur, le circuit de dépressurisation est modélisé, ce qui permet d'accéder à la densité de 3He dans les barres transitoires.
Le second modèle, à l'échelle du crayon, est basé sur un couplage APOLLO3®/THEDI via la plateforme C3PO. APOLLO3® résout l'équation de transport simplifiée à 3D. THEDI est utilisé pour modéliser un écoulement hydraulique 1D dans le cœur et résout également l'équation de la chaleur 1D. Pour la simulation de chaque transitoire, PALANTIR fournit l'évolution de la densité d’3He en fonction du temps ; ces données sont imposées comme conditions aux limites dans le couplage APOLLO3®/THEDI.

Laboratoire

Département Etude des Réacteurs
Service d’Etudes des Systèmes Innovants
Laboratoire d’Etudes et Modélisations des Systèmes
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