Journal de la science de l'énergie nucléaire et de la technologie de production d'électricité

Dynamique des fluides dans les conduites hélicoïdales parallèles

Cristina Bertani, Mario De Salve et Bruno Panella

L'écoulement monophasé et diphasique air-eau dans des tubes hélicoïdaux parallèles de 12 mm de diamètre intérieur est étudié avec trois diamètres de bobines différents. La distribution du débit, les chutes de pression et la fraction de vide le long des tubes dans les canaux parallèles sont mesurées. Les chutes de pression d'essai sont comparées aux chutes de pression théoriques, en termes de facteurs de frottement et de multiplicateurs biphasés. Les instabilités apparues pendant les essais expérimentaux sont étudiées et sont liées à la fraction de vide et à la qualité de l'écoulement. Les valeurs de fraction de vide correspondant au début des oscillations sont comparées aux résultats d'un code RELAP5/MOD3.3 modifié dans les mêmes conditions de dynamique des fluides. Ensuite, l'onde de densité, le modèle d'écoulement et les oscillations des canaux parallèles dans certains cas simples comme un seul canal vertical chauffé et dans des canaux parallèles, ont été prédits par RELAP5/MOD3.3, pour étudier la capacité du code à prédire les instabilités et à obtenir des cartes d'instabilité pour de tels cas ; en particulier, la stabilité des générateurs de vapeur hélicoïdaux conçus pour les petits réacteurs modulaires est étudiée.