Modelisation de l'entrainement de gouttes en tubes horizontaux et inclines h/f

L’étude des écoulements avec une surface libre entre le liquide et un gaz (vapeur, air, …) est d’une grande importance dans de nombreux domaines. Sous certaines conditions, des gouttelettes liquides peuvent être générées et être transportées par le gaz. Cette thèse se focalise sur l’étude des écoulements dans les branches horizontales et inclinées des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) avant l’entrée des générateurs de vapeurs lors d’un transitoire accidentel. Dans ces configurations, la prédiction de l’équilibre entre le dépôt et l’arrachement des gouttes par le gaz, sur - ou à partir du - film de liquide s’écoulant en proche paroi de ce type de conduites, est primordiale. La thèse commencera par une revue bibliographique des modèles de transition de régime vers ceux dispersés à gouttes, et des modèles empiriques ou mécanistes d’entrainement, de dépôt et de diamètre de gouttes en tuyaux horizontaux et inclinés. On pourra s’appuyer sur des expériences réalisées au CEA comme REGARD et MHYRESA ainsi que sur des expériences numériques via des calculs locaux, à l’échelle DNS ou CFD moyennée, afin de simuler la déformation des interfaces liquide/gaz. L’implémentation de ces modèles sera effectuée dans le code système CATHARE 3 (https://cathare.cea.fr ) développé par le CEA en partenariat avec EDF, Framatome et l’IRSN, avec une validation sur des essais expérimentaux sélectionnés.