ÉTUDE DE LA PHASE D'INITIATION ET D'ESCALADE D'UNE EXPLOSION DE VAPEUR

• Main Author: Lamome, Julien
• Language: FRE
• Published: 2007
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_FLU-DYN] Physics/Physics/Fluid Dynamics; Explosion de vapeur; fragmentation thermique; instabilités de Rayleigh Taylor; équation de Rayleigh; choc thermique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00182232; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/22/32/PDF/Lamome.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/22/32/ANNEX/soutenance2.ppt; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/22/32/ANNEX/krotosCour.mpg; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/22/32/ANNEX/compr.avi

Le problème de l'initiation de l'explosion de vapeur est abordé ici en étudiant la fragmentation thermique (faibles perturbations en pression) d'une goutte chaude entourée d'un film de vapeur stable. La fragmentation semble consécutive à des contacts locaux entre la goutte et le réfrigérant. Néanmoins, le mécanisme exact qui déforme la goutte suite à ces contacts est incertain. Après une étude des ordres de grandeur mis en jeu, nous nous apercevons qu'un contact peut fragmenter la goutte en un temps très bref. Nous adoptons alors une approche consistant à utiliser comme critère d'explosion la simple réalisation d'un contact. Afin de valider cette approche, nous cherchons à retrouver les variations expérimentales des seuils d'explosion en fonction de la pression ambiante et en fonction de la température du réfrigérant. Le modèle retrouve les variations expérimentales, les seuils sont retrouvés avec une certaine incertitude. Le contact est obtenu par deux mécanismes rapprochant les liquides : une compression globale du film de vapeur due à la perturbation et une amplification des défauts de l'interface entre le réfrigérant et la vapeur. Il est apparu que c'est le mécanisme de compression globale qui explique principalement les variations expérimentales. Suite à ces résultats, nous avons effectué des extrapolations du modèle afin de nous approcher des conditions dans lesquelles une explosion de vapeur peut se produire industriellement (c'est à dire dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée).