Protéger les centrales nucléaires contre la fatigue thermique

La sécurité est un souci majeur, lorsqu'il s'agit de centrales nucléaires (NPP). Dans ce contexte, EURATOM a débloqué des financements conséquents pour étudier les menaces sur l'intégrité des structures. Le projet THERFAT s'est par exemple intéressé au vieillissement thermique des T de raccordement.

Le Commissariat à l'énergie atomique (CEA), l'un des membres du consortium de recherche, a utilisé une approche multiple, combinant des expériences en laboratoire, la modélisation et les réseaux neuronaux. Pour visualiser les flux thermiques turbulents, à l'origine des fatigues thermiques, on a utilisé du plexiglas. En outre, pour déterminer le coefficient de transfert de chaleur entre le fluide et les parois cylindriques, on a fait appel à des maquettes en métal.

D'autres progrès ont été réalisés à l'aide de simulations, à partir de calculs de dynamique des fluides (CFD). Le CEA a ainsi pu évaluer le comportement de différentes formes de T de raccordement. Diverses méthodes de CFD ont été testées, notamment la simulation des grandes échelles. Les résultats des modélisations s'accordent bien avec les données expérimentales, mais le CEA souligne la nécessité d'une grande puissance de calcul pour ce type de modélisation CFD.

La dernière étape innovait par son utilisation de réseaux neuronaux. Des capteurs virtuels ont été mis au point, testés et mis en œuvre, pour acquérir des données dans des centrales opérationnelles de deux États membres de l'UE. L'analyse de ces données améliorera les connaissances scientifiques des fluctuations thermiques dans les composants spécifiques étudiés.