Les générateurs de vapeur sont des composants essentiels des réacteurs nucléaires dont la fonction principale est l’échange de chaleur. Les espèces chimiques présentes dans les générateurs de vapeur sont à l’origine de nombreux phénomènes parasites (colmatage, encrassement, dépôt de boue…). La simulation numérique du transport des espèces, prenant en compte la migration d’espèces chimiques et les échanges entre espèces, à la fois intra- et inter-phasiques, permettra une meilleure connaissance et une meilleure gestion de ces problèmes. La résolution numérique des systèmes de transport d’espèces présente de réelles difficultés notamment la gestion de l’apparition et de la disparition totale de certaines espèces, de forts taux de vide, ainsi que des temps de calcul rapidement excessifs.

Tout en se basant sur le nouveau code pour les composants nucléaires développé au STMF, la thèse adressera les trois principales problématiques scientifiques suivantes :
• En amont, l’analyse de méthodes numériques permettant en particulier la gestion de l’évanescence, comme mentionné plus haut, et la modélisation thermo-hydraulique à forts taux de vide. On s’appuiera pour cela sur les schémas numériques PolyMAC et PolyVEF, déjà implémentés dans le code composant.
• La modélisation physique d’un générateur de vapeur dans le nouveau code composant, via l’ajout (en C++) des corrélations spécifiques aux générateurs de vapeur, la complétion des lois d’état déjà disponibles, ….
• La détermination des espèces chimiques majeures à transporter, afin de pouvoir prendre en compte à la fois la thermo-hydraulique mais aussi la chimie. Le couplage algorithmique entre la thermo-hydraulique et la chimie, prenant en compte une rétroaction, étant l’objectif à long terme.

Tout en bénéficiant de la parallélisation existante du code composant, la modélisation thermo-hydraulique et chimique se fera en tenant compte des contraintes sur les temps de calcul.