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Theses

Contribution to numerical methods for all Mach flow regimes and to fluid-porous coupling for the simulation of homogeneous two-phase flows in nuclear reactors

Résumé : Le calcul d'écoulements dans les générateurs de vapeur des réacteurs à eau pressurisée est un problème complexe, faisant intervenir différents régimes d'écoulement et plusieurs échelles de temps et d'espace. Un scénario accidentel peut être caractérisé par des variations très rapides pour un nombre de Mach de l'ordre de l'unité. A l'inverse en régime nominal l'écoulement peut être stationnaire, à bas nombre de Mach. De plus quelque soit le régime considéré, la complexité de la géométrie d'un générateur de vapeur conduit à modéliser le faisceau de tubes par un milieu poreux, d'où le problème de couplage à l'interface avec le milieu fluide. Un schéma de correction de pression tout-Mach en volumes finis colocalisés a été introduit pour les équations d'Euler et de Navier-Stokes à tout nombre de Mach. L'existence d'une solution discrète, la consistance du schéma au sens de Lax et la positivité de l'énergie interne ont été démontrées. Le schéma a été ensuite étendu aux modèles diphasiques homogènes du code GENEPI développé au CEA. Enfin un algorithme Multigrille-AMR a été adaptée pour permettre de mettre en oeuvre notre schéma sur des maillages adaptatifs. Concernant la seconde problématique, une extension de la loi de Beavers-Joseph a été proposée pour le régime convectif. En introduisant un saut d'énergie cinétique à l'interface, on retrouve une loi de type Beavers-Joseph mais avec un coefficient de glissement non-linéaire, qui dépend de la vitesse fluide à l'interface et de la vitesse Darcy. La validité de cette nouvelle condition d'interface a été évaluée en réalisant des calculs de simulation numérique directe à différents nombres de Reynolds.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01135355
Contributor : Chady Zaza <>
Submitted on : Wednesday, March 25, 2015 - 11:35:42 AM
Last modification on : Tuesday, April 28, 2020 - 11:28:10 AM
Document(s) archivé(s) le : Monday, April 17, 2017 - 10:36:25 PM

Identifiers

  • HAL Id : tel-01135355, version 1

Citation

Chady Zaza. Contribution to numerical methods for all Mach flow regimes and to fluid-porous coupling for the simulation of homogeneous two-phase flows in nuclear reactors. Numerical Analysis [math.NA]. Aix Marseille Université, 2015. English. ⟨tel-01135355⟩

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