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LIENS


Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4
Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10
http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php
http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm THESE
Présentée pour l’obtention du grade de
Docteur de l’Université Henri Poincaré – Nancy 1
Spécialité : Mécanique et Energétique
par Franck LELONG
Expérimentation, modélisation et simulation de l’impact de
gouttes d’eau sur le gainage gonflé des assemblages d’un cœur
de REP en situation d’APRP
Soutenue publiquement le 04 octobre 2010
Membres du jury :
Président : Catherine COLIN Professeur INP/ENSEEIHT, IMFT Toulouse
Rapporteurs : Christophe LE NILIOT Professeur Université Aix-Marseille 1, IUSTI Marseille
Jùlio Cesar PASSOS Professeur Université Fédérale de Santa Catarina, Brésil
Examinateurs : Nathalie SEILER Ingénieur/chercheur IRSN, Cadarache
Michel GRADECK Maître de Conférences UHP, LEMTA Nancy (Directeur)
Denis MAILLET Professeur INPL, LEMTA Nancy (Co-directeur)
Benoit STUTZ Maître de conférences Univ. Savoie, LOCIE Chambéry
Pascal BOULET Professeur UHP, LEMTA Nancy
Invités : Pierre RUYER Ingénieur/chercheur IRSN, Cadarache
Patrick Jacques Ingénieur EDF-SEPTEN, Lyon Remerciements
Ces travaux de thèse ont été réalisés pour moitié au LEMAR de l’IRSN de Cadarache et au
LEMTA de Nancy.
Je tiens à remercier C. Le Niliot et J.C. Passos d'avoir accepté d'être rapporteurs et d'avoir
manifesté un vif intérêt pour ces travaux. Je remercie également l’ensemble du Jury pour leur
participation à ma soutenance.
Je souhaite également remercier G.Repetto, M. Petit et F. Lemoine pour m’avoir accueilli au
sein de leur laboratoire.
Je souhaite exprimer ma gratitude à M. Gradeck et D. Maillet, mes directeurs de thèse, pour
leurs conseils scientifiques et leur disponibilité constante. Je remercie également Michel pour
m’avoir guidé dans les séminaires internationaux : son expérience et son sens du relationnel ont
été des atouts indéniables …
J'adresse également des remerciements à G. Castanet, P. Dunand, A. Labergue et E. Blaise.
C’était un plaisir de partager tous ces bons moments autour de la manip. J’espère qu’Eric ne me
tiendra pas rigueur pour tous les dommages occasionnés dans la salle de manip.
J'adresse toute ma sympathie à mes collègues de bureau S. Chupin, J. Gerardin, A. Stern, F.
Secondi, S. Bascou avec qui j’ai partagé d’excellents moments. Je n’oublierai pas également de
remercier mes collègues thésards, A. Nowamooz, S. Lechene, Z. Ayadi, L. Trovalet, I.Traore,
M.Chahlafi et l’ensemble des personnes du célèbre groupe « aubépine ». Merci aussi aux
membres du LEMAR. Merci à P. Ruyer pour ses conseils et son aide constante toute au long de
cette thèse et pour toutes ces soirées mémorables …
Merci encore à mes parents, Julia, les Lyonnais et toute ma famille pour m'avoir soutenu tout au
long de ces années.
Pour finir, je tiens à remercier tout particulièrement N. Seiler pour avoir été une responsable de
thèse exemplaire. Ce travail de thèse est un réel travail d’équipe tant elle a été disponible et
impliquée tout au long de ces trois années. Je n’oublierai pas ces longs moments passés dans
son bureau à travailler modèle et simulation, à faire et refaire les courbes … J’ai énormément
appris à ses cotés et je lui en suis très reconnaissant.
Encore merci à vous tous …ux
.
.
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.
.
.
.
.
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143
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.
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138
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.
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I
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temps
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fonction
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.
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.
.
.
.
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.
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−1= 250 = 125 = 6.5 .s θ = 36 = 10p g inj
−1= 405 = 145 = 10 .s θ = 20 = 10p g inj
= 250 =p g
−1115 = 7.2 .s θ = 74 = 10inj.
.
.
I.10
.
Champ
.
de
.
vitesse
.
in
.
terne
.
d'une
.
goutte
.
de
an
I
.
43
.
.
28
.
du
.
.
.
Image
mm
niv

.
t
lm
une
.
paroi
temp

exp
haude

à
m
la
.
vitesse
.
de
.
.
43
.
.
.
de
.
.
rapide.
.
m
.

prises
par
orelle
ues
ada
obten
.
[39
.

olutions
.
an
.
).
.
.
.
.
.
lm
.
I
.
.
.
40
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
aluation
.
et
.
.
.
Év
.
p
.
(
.
et
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
et
18
et
I
I.22
I.11
v
Classication
prises
des
.
régimes
.

.
en
.
fonction
.
de
32
images
radiale
des
eur
et
.

e
(gouttes
.
d'eau
.

.
t
.
une
I
paroi
mo
de
eur

.
k
sc
el)
.
Castanet
.
et
.
al.
Image,

d'une
.
.
.
.
.
V
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I.19
.

.
littérature
.
[10]).
.
.
.
.
.
I
.
temp
.
d'étalemen
19
trois
I
diéren
I.12
.
Év
.
olution
.
de
.

.
en
.
fonction
.
de
.
la
.
temp
.
érature
.
de
.
paroi
I
(P

ederson

[40]).
mesures
.
[24]).
.
31
.
olution
.
l'épaisseur
21
eur
I
des
I.13
mesures
Év
al.
olution
.
de
.

.
en
.
fonction
.
du
.
nom
.
bre
.
de
.
W
.
eb
I.23
er
orelle
(Kendall
l'épaisseur
[29]).
v
.
et
.

.
.
.
,
.
.
.
.
.
.
.
.
22
.
I
.
I.14
.
V
.
ue
.
sc
.
hématique
Év
de
de
la
enne
goutte
v
lors
et
de

son
33
reb
V
ond
de
[19].
tale.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
ue
.
de
.
d'eau
.
.
.
.
.
.
.
.
.
de
.
I.3
.
43
.
.
.
.
23
.
I
.
I.15
.
Év
.
olution
.
temp
.
orelle
.
du
.
ux
.
prélev
.
é
.
à
.
la
.
paroi
.
par
.

.
d'une
.
goutte
.
d'eau
.
(D
.
la
.
t
.
ermettan
.
p
.
Image
.
mm
I
,
Év
W
des
e
issues
I.5
la
I
(Chen
I
al.
)
.
(obten
.
ue
.
par
.
Ge
.
et
29
F
I.20
an
olution
[17]).
orelle
.
diamètre
.
t
.
our
.
liquides
.
viscosité
.
te
.
.
.
.
.
.
.
mm
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
).
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
24
.
I
.
I.16
.
Év
.
olution
.
radiale
.
et
.
temp
.
orelle
.
du
31
ux
I.21
prélev
de
é
étudié
à
lo
la
des
paroi
de
par
(Inada

al.
d'une
.
goutte
.
d'eau
I
(D
Év
43
temp
.
de
.
de
I.2.
ap
I
au
mm
eau
,
trois
W
de
e
(In-
I
et
gure
[24]).
la
.
)
.
(obten
.
ue
.
par
.
Ge
.
et
.
F
.
an[17
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
Év
.
temp
.
et
25
de
I
du
I.17
de
T
ap
emps
(Ge
de
F
séjour
[17
en
(D
fonction
.
de
.
a)
mm
la
W
vitesse
.
(
.
de
.

.
=
.
2
.
mm)
.
et
.
b)
.
du
.
diamètre
.
(
.
les
.
dans
.
goutte
.
d'une
.

.
de
.
binarisée
.
Image
33
I.4
I.24
I
olution
I
orelle
)
l'épaisseur
(Biance
y
et
du
al.
de

ap
.
(Ge
.
F
.
[18
.
.
.
.
.
I
.
I.1
.
ue
.
hématique
.
l'installation
.
érimen
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
I.2
.
obten
.
par
.
rapide,
.

.
goutte
.
:
.
.
.
.
26
.
I
m,
I.18
.
Év
.
olution
.
du
.
diamètre
fond.
maxim
et
um
Image
d'étalemen
I
t
I
en
.
fonction
.
du
.
nom
.
bre
.
de
.
W
.
eb
.
er
.
(Chen
.
et
.
al.
.
[10
.

.
.
v
.
de
D = 2.0g
−1V = 1.3 .s
∗T K
=g
3.8 = 60
= 3.8 = 60g
D V =g n
−10.7m.s
−1D = 2.7 V = 1.5 m.sg
= 3.8 = 60g
D = 250 g
−1f = 15270 Hz = 5 .sinj nv
.
.
able
I
des
I.68).
matières
.
I
.
I
I
I.6
temp
Bilan
I
radiatif
tier
de
mo
l'installation
en
exp
emp
érimen
p
tale.
our
.
71
.
.
.
.
.
66
.
.
.
I
.
.
.
I
.
quadratique
.
I
.
.
.
temp
.

.
temp
.
spatiale
.
.
.
I
.
I
.
.
.
ersion
.
.
.
y
.
.
44
et
I
.
I
I.25
I.7
.
Flux
y
de
.
photons
.
par
fonction
pixel
et
en
.
fonction
(exprimé
de
bre
la
emp
temp
temp
érature
I
du

CN.
.
.
d'in
.
(Eq
.
.
.
exp
.
v
.
I
.
T
.
I
.
spatiale
.
our
.
.
.
v
45
(Eq
I
.
I
I.22
I.8
ux
Flux
.
de
.
photon
I.23
par
t
pixel
.
en
.
fonction
Sc
de
y
la
.
temp
.
érature
.
du

CN
.
:
.
mo
de
dèle
.
et
.
exp
.
érience.
.
47
I
I
en
I
d'harmoniques
I.9
érature
Flux
Nh=5.
de
.
photons
I.15
par
y
pixel

en
du
fonction
utilisés.
de
I.16
la
sim
temp
bruitée)
érature.

.
.
.
I.17
.
sim
.
bruitée)
.

.
.
.
I.18
.
ersion
.
du
.
I
.
D
.

.
tale
.
65
.
Exemple
.
et
48
ux
I
I.49)
I
érature
I.10
.
V
65
ue
Exemple
sc
et
hématique
ux
de
I.49)
la
I

.
étudiée
65
p
Exemple
our
et
le
du
problème
I

.
.
.
.
I
.
d'in
.

.
I
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
50
quadratiques
I

I
la
I.11
I.22.
bilan
.
des
.
éc
.
hanges
I
thermiques
du
au
du
niv
.
eau
.
de
.
l'éc
.
han
.
tillon.
.
.
I
.
et
.
our
.
han
.
.
.
.
.
68
.
Nom
.
par
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
52
.
I
69
I
Résidu
I.12
en
Flux
C)
mo
nom
délisé
70
(Eq.I
T
I
érimen
I.49)
érature
p
.
our
.
10
.
gouttes
vi

Résidu
t
mo
le
en
disque
en
sur
C)
la
fonction

nom
A
d'harmoniques
V
62
:
I
D
T
T
érature
72
ulée
hauage.
t

et
son
érature
b)
Nh=6.
m,
.
relaxation
63
sa
I
a)
T
t
érature
endan
ulée
p
t
tillon
et
,
érature
T
Nh=6.
han
.
l'éc
63
de
I
taux
Exemple

v
C,
et
D
spatiale
érimen
ux
exp
I
Thermogrammes
I.49)
,
our
t
.
I.30
Nh=5.
I
érature
I
et
71
érimen
ms,
.
.
I
.
I.19
.
d'in
.
ersion
.

.
du
.
(Eq
.
I
.
p
.
D
.
emp
.
I.29
.
.
.
.
.
I
.
I.20
.
d'in
.
ersion
.

.
du
57
(Eq
I
I
I
p
I.13
D
Prol
I
de
.
temp
.
érature
.
en
I

I.21
AR
d'in
suite
ersion
à


orelle
d'une
ux
goutte
I
d'eau
I.49).
de
.
100
.
.
.
m
.
en
65

I
A
Exemple
V.
v
.
et
.
du
.
(Eq
.
I
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
66
.
I
.
Résidus
.
mo
.
ens
.
ondan
.
à
.
gure
.
I
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
I.24
.
hématisation
.
disque
.

.
ra
.
on.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
59
67
I
I
I
Thermogrammes
I.14
seuillages
Prol
p
de
iden
temp
l'éc
érature
tillon.
en
.

.
AR
.
suite
.
à
.

I
de
I.26
10
bre
gouttes
pixels
d'eau
ra
de
on.
100
.
.
.
m
.
p
.
our
.
plusieurs
.
fréquences
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
I.27
.
quadratique
.
y
.
(exprimé
.

.
en
.
du
.
bre
.
utilisé.
.
I
.
I.28
.
emp
.
exp
.
tale
.
temp
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
59
.
I
I

=g
100 η = 0.003 = 20 = 2 = 10 f = 10 kHzL m s inj


Dmax= = 5m Dg
= 40m
= 20msur
.
.
I
.
I.31

Év
.
olution
.
temp
d'une
orelle
.
de

la
m,
temp
goutte
érature
.
au
kHz

.
tre
.
de
C.
l'éc
.
han
.
tillon
.
p
d'isopropanol
endan
olution
t
.
sa
.
relaxation
.
(en
IV.5
haut)
T
et
.
son
.

ux
hauage
Déformation
(en
).
bas).
kHz,
.
.
.
.
.
.
.
m,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
kHz.
.
t
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
,
.
94
.
.
.
.
.
.
.
.
.
I
.
en
.
.
73
:
I
m,
I
m
I.32
la
V
.
ue
.
sc
.
hématique
.
de
.
l'installation
.
et
Déformation
l'équiv
.
alen
.
t
.
en
.
mo
.
dèle
.
d'ailette.
.
.
.
.
.
.
IV.3
.
.
.
,
.
f
.
diamètre
.
.
.
.
.
.
73
.
I
.
I
93
I.33
Év
Flux
.
de
.
p
.
ertes

des
.
trois
.
parties
.
(in
.
térieure,
.
extérieure
d'eau
et
.
totale)
.
.
.
.
T
.
goutte
.
V
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
84
.
Estimation
76
refroidissemen
I
t
I
d'o
I.34
85
Gradien
goutte
t
.
de
.
temp
.
érature
(W
en
diamètre
tre
f
la
Eet
partie
96
in
.
térieure
.
et
.
la
.
partie
.
extérieure.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
93
.
goutte
76
D
I
.
I
.
I.35
.
Flux
,
de
.
p
T
ertes
.
exp
.
érimen
.
tal
.
et
.
mo
.
délisé
.
(q
.
96
.
.
.
S
.
.
.
.
d'une
).
D
.
.
.
V
.
m
.
:
.
goutte
.
kHz,
.
orelle
.
C.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Déformation
.
:
77
94
I
m,
I
.
I.36
.
Flux
,
de
.
p
T
ertes
.
exp
.
érimen
.
tal
.
et
.
mo
.
délisé
.
(
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
d'une
).
D
.
.
.
,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
C.
.

.
Déformation
.
:
.
,
.
vii
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
79
.
I
.
I
.
I.37
.
Puissance
.
de
.

I
hauage
I.43
estimée.
du
.
de
.
t
.
prenan
.

.
épaisseur
.
xyde.
.
.
.
IV.1
.
d'une
.
d'éthanol
.
D
.
.
.
.
.
.
.
V
.
.
.
e
.
t
.
d'étalemen
.
le
.
,
.
viscosité
.
de
.
IV.8
.
T
.
.
.
.
.

.
.
.
.
80
.
I
.
I
.
I.38
.
Ligne
.
de
.

.
hamps
.
magnétique
.
autour
.
des
.
spires
.

.
es.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
IV.2
.
d'une
.
de
.
:
.
.
.
.
.
.
.
V
.
.
.
m
.
.
80
.
I
f
I
.
I.39
.
Répartition
kHz,
des
.
p
.
ertes
.
totales.
C.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
93
.
Déformation
.
goutte
.
:
.
.
.
.
.
.
.
m,
.
f
.
m
.
V
81
D
I
,
I
d'eau
I.40
d'une
bilan
d'étalemen
sc
T
hématique
du
des
temp


d'erreur.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
IV.4
.
d'une
.
d'isopropanol
.
D
.
IV.7
.
.
82
.
I
V
I
.
I.41
.
Diagramme
m
binaire
.
de
.
phase
f
Oxygène
.

.
k
kHz,
el
.
[3
.

.
.
C.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
84
94
I
Déformation
I
goutte
I.42
:
V
.
ue
.

.
de
m
l'éc
V
han
.
tillon
m
et
.
de
.
sa
f

.
he
.
d'o
kHz,
xyde,
.
réalisée

par
,

C.
e
IV.6
optique
d'une
à
d'isopropanol
lumière
D
p
f
olarisée.
m
.
m,
.
.
I
intint
φcond
−1= 150 = 0.05 .s = 10g n inj
= 300p
−1= 50 = 1 .s = 10g n inj
= 300p
−1= 270 = 1 .s = 10g n inj
= 300p
−1= 270 = 1.5 .s = 10g n inj
= 300p
−1= 150 = 2 .s = 10 = 500g n inj p
−1= 190 = 2.5 .s = 10g n inj
= 300p
= 150 g
−1= 4.6 .s = 10n inj
= 5