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    Contribution à l'étude de la condensation en contact direct entre deux fluides durant l'injection de secours lors d'un accident de process
    (2016) Kadi, Rabah
    Le phénomène de la condensation en contact direct (DCC) se manifeste dans la branche froide d'un réacteur nucléaire type PWR en cas de petite brèche dans le circuit primaire du circuit de refroidissement (SBLOCA) et mise en fonctionnement du système d'injection d'urgence. Le DCC dans un régime d'écoulement stratifié pourrait jouer un considérable exercice de la simulation par les codes CFD à cause du couplage intéressant entre la turbulence et le transfert interfaciale de chaleur et de masse. L'objectif essentiel de cette étude est le traitement numérique du DCC d'un écoulement horizontal stratifié dans un canal en 2D et 3D par la mise en valeur de la qualification, la validation et l'amélioration des modèles du code CMFD TransAT. Une nouvelle méthodologie de simulation dite (LEIS, Large-Eddy & Interface Simulation), implémentée dans le code a été appliquée pour le traitement numérique de la turbulence associée à l'approche de suivi d'interface (Level Set). Parmi les modèles de la turbulence et de transfert de chaleur et de masse, le modèle URANS, VLES et le modèle modifié de la surface divergée ont été choisis. Cette contribution s'adresse particulièrement à la validation des modèles interfaciales de changement de phase avec une spéciale correction de la fonction d'amortissement de la turbulence. Ce processus de qualification et de vérification a été réalisé dans des expériences analytiques des effets séparés et intégrales, répliques à échelle réduite de Thorpe & UCL, Hawac, Laokoon, Lim et Kaeri&Kaist. La méthodologie LEIS combiné aux modèles intefacials de la turbulence et de transfert de chaleur et de masse a été appliquée avec succès dans un écoulement stratifié en co-courant et en contre-courant en 2D et 3D. Dans cette étude, tous résultats des régimes de la surface libre lisse, transitoire et en vague du cas test de Lim en 2D ont été obtenus par le code et que ne sont jamais traités par d'autres auteurs. La prédiction des profils de température et de vitesses par le code CMFD TransAT avec ceux obtenus par le modèle analytique AKN de Biberg a été réalisée. Un désagrément entre les résultats numériques et ceux des données expérimentales a été observé. La déviation des profils de vitesses locales de l'eau a été corrigée par la modification de la fonction d'amortissement de la turbulence à l'interface. Les résultats numériques obtenus sont en bonne concordance avec ceux de l'expérience de Kaeri&Kaist pour les trois modèles de la condensation interfaciale à savoir surface divergence (SD), Surface Renewal (SR) and ASD avec VLES. Particulièrement, le modèle de changement de phase du renouvellement de la surface donne des résultats approchés. L'expérience de Kaeri&Kaist constitue un bon exercice que d'autre cas test de faible sous saturation (expérience de COSI et Topflow). L'application des modèles interfacials de condensation pour le cas de forte sous saturation (??T?_sub? 70 °K) est reste questionnable. On suggère à travers cette contribution qu'une modélisation de changement de phase doit être complétée par l'introduction du nombre de Jacob
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    Prédiction du flux thermique critique en ébullition sous saturée en utilisant le modèle monodimensionnel a deux zones
    (2007) Kadi, Rabah
    La crise d'ébullition est une dégradation brutale de l’échange thermique entre une paroi chauffante et un fluide caloporteur, susceptible de causer un accident grave dans plusieurs dispositifs industriels. Le flux thermique critique est donc, une condition importante qui définit la limite supérieure d'exploitation convenable d'équipement thermique utilisant le transfert de chaleur par ébullition dans les systèmes de flux de la chaleur imposé tels que les réacteurs et les générateurs de vapeur. La prédiction précise de son apparition est un sujet de préoccupation primordiale. Bien que un nombre important de corrélations, basés sur des données expérimentales, soit disponible dans la littérature, une approche théorique s’avère plus adéquate. Pour comprendre la nature physique du phénomène de l’échauffement critique, des modèles théoriques, basés sur des mécanismes, ont été proposés et largement débattus dans plusieurs travaux publiés. Cependant, dans la région d’ébullition sous saturée, la crise d’ébullition prend la forme de caléfaction dans le cas des flux thermiques élevés. L’objectif de ce travail est d’élaborer une procédure de calcul permettant de prédire le flux thermique critique pour un écoulement en ébullition sous refroidi dans des tubes chauffé uniformément. De ce faite, le modèle monodimensionnel à deux zones proposé par Weisman et Pei et ses différentes extensions a été utilisé. La confrontation des résultats prédit par ce modèle pour des conditions thermohydrauliques avec des données expérimentales de la littérature montre qu’ils sont en bonne concordance