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Repère :
Session :
2001
Durée
:
2 H 30
Page :
1/5
Coefficient :
2
B.
T.S. CONCEP
TION E
T
RÉALISA
TION DE CARROSSERIES
SCIENCES
PHYSIQUES
-
La c
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ircu
la
ire n° 99-018 du 01/02/1999,
l’usage de
la
ca
lcu
latr
ice est auto
risé.
A : MECANIQUE DES FLUIDES ET THERMODYNAMIQUE (10 points)
On se propose d'étudier le circuit primaire de la centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine.
De l'eau sous pression circule dans ce circuit en parcour
s
fermé (voir Figure 1). Elle s'échau
f
fe lors de
son passage dans le coeur du réacteur grâce à l'énergie produite par les éléments combustibles.
Cette énergie calorifique, transportée par l’eau sous pression, est utilisée, via l'échangeur, par le circuit
secondaire (non représenté) pour produire de l'énergie électrique.
Pour l'étude qui suit, on considère que tous les points du circuit primaire sont à la même altitude.
Coeur du
réacteu
r
Echa
ngeu
r
t
hermique
avec le
ci
rcuit
seco
ndai
re
Circuit primai
re
x
E
x
x
D
C
x
x
A
B
sens de pa
rcours
Figure 1 : circuit primaire
Données numériques :
Débit massique de l'eau : Q
m
= 13,2.10
3
kg.s
-1
.
Diamètre de la conduite du circuit primaire : D = 600 mm.
Longueurs de la conduite : l
AB
= l
CD
= 2,0 m ; l
BC
= 5,0 m et chaque coude, en B et C, équivaut
pour les pertes de charges à une longueur supplémentaire de 1,0 m.
Masse volumique de l'eau :
ρ
eau
= 1,0.10
3
kg.m
-3
.
Viscosité cinématique de l'eau :
ν
= 5,0.10
-7
m
2
s
-1
.
Température de l'eau à l'entrée du coeur (point D) :
θ
e
= 286 ° C.
Température de l'eau à la sortie du coeur (point E) :
θ
s
= 323 ° C.
Capacité thermique de l'eau : c = 4,18 kJ.kg
-1
K
-1
.
Puissance électrique nette produite par la centrale : P
élec
= 920 M
W.