Détection vibro-acoustique passive d’une réaction sodium-eau par formation de voies dans un générateur de vapeur d’un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi au sodium

Résumé : La thèse s’inscrit dans le cadre industriel de la détection de la réaction entre l’eau et le sodium dans un générateur de vapeur d’un réacteur à neutrons rapides à caloporteur sodium. Plus précisément, il s’agit de détecter une micro-fuite d’eau dans le sodium (débit < 1 g/s) en moins de 10 secondes à partir des signaux vibratoires mesurés sur la virole externe du générateur de vapeur. Le bruit de fond très important de l’installation en fonctionnement risque de mettre en défaut la détection basée sur un dépassement de seuil de l’énergie vibratoire. Nous nous intéressons dans cette thèse à la technique de la formation de voies qui permet d’augmenter le rapport signal à bruit et de détecter et de localiser une source acoustique à l’intérieur du système à partir de signaux vibratoires mesurés par une antenne de capteurs accéléromètres placés sur la coque cylindrique (i.e. virole du générateur de vapeur). Une étude numérique a d’abord été réalisée. Des modèles numériques sont développés afin de simuler les signaux mesurés (virtuellement) par les accéléromètres de l’antenne linéaire considérée. Les performances de la formation de voies sont alors étudiées suivant différents paramètres (i.e. position source, amortissement, fréquence, type de bruit de fond, etc.). Le premier modèle consiste en une plaque plane infinie en contact avec un fluide lourd et excitée par un monopole acoustique situé dans ce fluide. L’analyse des déplacements transverses de la plaque nous permet d’établir un critère sur l’échantillonnage spatial du champ vibratoire par l’antenne. Un second modèle, plus représentatif de la virole du générateur de vapeur, est ensuite proposé. Une coque cylindrique élastique infinie, remplie par un fluide lourd est considérée. Le caractère « fini » de ce système dans les directions radiales et circonférentielles fait apparaitre un comportement modal. Son impact sur la formation de voies est étudié. La méthode est finalement testée expérimentalement. Des mesures sont réalisées sur une maquette composée d’un cylindre en acier rempli d’eau, placé dans un circuit hydraulique dont on maitrise le débit. La source acoustique est générée à partir d’un hydrophone. On étudie alors le gain d’antenne pour différents débits et niveaux d’excitation de la source.
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Thèse
Acoustique [physics.class-ph]. INSA de Lyon, 2013. Français. 〈NNT : 2013ISAL0151〉
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Soumis le : samedi 7 mars 2015 - 04:07:23
Dernière modification le : vendredi 22 décembre 2017 - 11:22:07
Document(s) archivé(s) le : lundi 8 juin 2015 - 16:55:47

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Jérémy Moriot. Détection vibro-acoustique passive d’une réaction sodium-eau par formation de voies dans un générateur de vapeur d’un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi au sodium. Acoustique [physics.class-ph]. INSA de Lyon, 2013. Français. 〈NNT : 2013ISAL0151〉. 〈tel-01127633〉

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