Etude théorique et expérimentale du contrôle de la température d’une capsule d’irradiation par une lame de gaz sous vide

Research output: ThesisMaster's thesis

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@phdthesis{8676cd9fba47477b9814e13c0b87c25c,
title = "Etude th{\'e}orique et exp{\'e}rimentale du contr{\^o}le de la temp{\'e}rature d’une capsule d’irradiation par une lame de gaz sous vide",
abstract = "R{\'e}sum{\'e} Etude th{\'e}orique et exp{\'e}rimentale du contr{\^o}le de la temp{\'e}rature d'une capsule d'irradiation par lame de gaz sous vide Ce travail s’inscrit dans le projet DEMETRA, pour lequel le SCK•CEN a propos{\'e} de tester en r{\'e}acteur des {\'e}chantillons m{\'e}tallurgiques dans un environnement de Plomb-Bismuth. Ce genre d’essai est habituellement r{\'e}alis{\'e} en capsule ferm{\'e}e, remplie de Plomb-Bismuth stagnant et install{\'e}e dans un canal appropri{\'e} du r{\'e}acteur d’essais de mat{\'e}riaux BR2. La capsule d’irradiation est chauff{\'e}e par le rayonnement gamma g{\'e}n{\'e}r{\'e} par le cœur du BR2, et la temp{\'e}rature est contr{\^o}l{\'e}e par une mince lame de gaz entourant la capsule dans laquelle la pression du vide est r{\'e}gl{\'e}e afin d'obtenir le transfert de chaleur ad{\'e}quat. Bien que cette technologie ait {\'e}t{\'e} largement utilis{\'e}e dans le pass{\'e}, le know-how s'est quelque peu perdu et quelques essais pr{\'e}liminaires sont n{\'e}cessaires de mani{\`e}re {\`a} garantir la bonne ex{\'e}cution de l'exp{\'e}rience pr{\'e}vue en r{\'e}acteur nucl{\'e}aire d’essai. Ce travail comporte donc deux parties : une partie concerne l’{\'e}tablissement de mod{\`e}les th{\'e}oriques permettant de dimensionner les capsules en fonction des param{\`e}tres des irradiations {\`a} r{\'e}aliser, la seconde partie concerne la validation de ces mod{\`e}les par des tests sur une installation d’essais. La mod{\'e}lisation du dispositif a montr{\'e} que certains param{\`e}tres (convection naturelle dans le Plomb-Bismuth, d{\'e}fauts de circularit{\'e} et de concentricit{\'e} des tubes ainsi que la conduction axiale) ne peuvent pas {\^e}tre n{\'e}glig{\'e}s. Par contre, l’influence de la rugosit{\'e} des parois est du second ordre. Les tests effectu{\'e}s avec le dispositif d'essais ont permis de montrer que le mod{\`e}le d{\'e}velopp{\'e} est correct dans la plage inf{\'e}rieure (<20 mbar) de la pression dans la lame de gaz, et que le syst{\`e}me de r{\'e}gulation donne de bons r{\'e}sultats. N{\'e}anmoins, ils ont aussi soulev{\'e} un certain nombre de questions qui pourront faire l’objet d’un travail futur. Isabelle W{\'e}ber Ing{\'e}nieur Civil Electrom{\'e}canicien - Orientation: Energ{\'e}tique Ann{\'e}e acad{\'e}mique 2004-2005",
keywords = "DEMETRA, Plomb-Bismuth, gaz sous vide, transfert de chaleur",
author = "Isabelle W{\'e}ber and Philippe Benoit",
note = "Score = 2",
year = "2005",
month = "6",
day = "28",
language = "English",
publisher = "ULg - Universit{\'e} de Li{\`e}ge",
school = "ULG - Universit{\'e} de Li{\`e}ge",

}

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TY - THES

T1 - Etude théorique et expérimentale du contrôle de la température d’une capsule d’irradiation par une lame de gaz sous vide

AU - Wéber, Isabelle

A2 - Benoit, Philippe

N1 - Score = 2

PY - 2005/6/28

Y1 - 2005/6/28

N2 - Résumé Etude théorique et expérimentale du contrôle de la température d'une capsule d'irradiation par lame de gaz sous vide Ce travail s’inscrit dans le projet DEMETRA, pour lequel le SCK•CEN a proposé de tester en réacteur des échantillons métallurgiques dans un environnement de Plomb-Bismuth. Ce genre d’essai est habituellement réalisé en capsule fermée, remplie de Plomb-Bismuth stagnant et installée dans un canal approprié du réacteur d’essais de matériaux BR2. La capsule d’irradiation est chauffée par le rayonnement gamma généré par le cœur du BR2, et la température est contrôlée par une mince lame de gaz entourant la capsule dans laquelle la pression du vide est réglée afin d'obtenir le transfert de chaleur adéquat. Bien que cette technologie ait été largement utilisée dans le passé, le know-how s'est quelque peu perdu et quelques essais préliminaires sont nécessaires de manière à garantir la bonne exécution de l'expérience prévue en réacteur nucléaire d’essai. Ce travail comporte donc deux parties : une partie concerne l’établissement de modèles théoriques permettant de dimensionner les capsules en fonction des paramètres des irradiations à réaliser, la seconde partie concerne la validation de ces modèles par des tests sur une installation d’essais. La modélisation du dispositif a montré que certains paramètres (convection naturelle dans le Plomb-Bismuth, défauts de circularité et de concentricité des tubes ainsi que la conduction axiale) ne peuvent pas être négligés. Par contre, l’influence de la rugosité des parois est du second ordre. Les tests effectués avec le dispositif d'essais ont permis de montrer que le modèle développé est correct dans la plage inférieure (<20 mbar) de la pression dans la lame de gaz, et que le système de régulation donne de bons résultats. Néanmoins, ils ont aussi soulevé un certain nombre de questions qui pourront faire l’objet d’un travail futur. Isabelle Wéber Ingénieur Civil Electromécanicien - Orientation: Energétique Année académique 2004-2005

AB - Résumé Etude théorique et expérimentale du contrôle de la température d'une capsule d'irradiation par lame de gaz sous vide Ce travail s’inscrit dans le projet DEMETRA, pour lequel le SCK•CEN a proposé de tester en réacteur des échantillons métallurgiques dans un environnement de Plomb-Bismuth. Ce genre d’essai est habituellement réalisé en capsule fermée, remplie de Plomb-Bismuth stagnant et installée dans un canal approprié du réacteur d’essais de matériaux BR2. La capsule d’irradiation est chauffée par le rayonnement gamma généré par le cœur du BR2, et la température est contrôlée par une mince lame de gaz entourant la capsule dans laquelle la pression du vide est réglée afin d'obtenir le transfert de chaleur adéquat. Bien que cette technologie ait été largement utilisée dans le passé, le know-how s'est quelque peu perdu et quelques essais préliminaires sont nécessaires de manière à garantir la bonne exécution de l'expérience prévue en réacteur nucléaire d’essai. Ce travail comporte donc deux parties : une partie concerne l’établissement de modèles théoriques permettant de dimensionner les capsules en fonction des paramètres des irradiations à réaliser, la seconde partie concerne la validation de ces modèles par des tests sur une installation d’essais. La modélisation du dispositif a montré que certains paramètres (convection naturelle dans le Plomb-Bismuth, défauts de circularité et de concentricité des tubes ainsi que la conduction axiale) ne peuvent pas être négligés. Par contre, l’influence de la rugosité des parois est du second ordre. Les tests effectués avec le dispositif d'essais ont permis de montrer que le modèle développé est correct dans la plage inférieure (<20 mbar) de la pression dans la lame de gaz, et que le système de régulation donne de bons résultats. Néanmoins, ils ont aussi soulevé un certain nombre de questions qui pourront faire l’objet d’un travail futur. Isabelle Wéber Ingénieur Civil Electromécanicien - Orientation: Energétique Année académique 2004-2005

KW - DEMETRA

KW - Plomb-Bismuth

KW - gaz sous vide

KW - transfert de chaleur

UR - http://ecm.sckcen.be/OTCS/llisapi.dll/open/ezp_29157

M3 - Master's thesis

PB - ULg - Université de Liège

CY - ULg

ER -

ID: 266389