On présente les résultats d’une simulation numérique de la convection mixte conjuguée transitoire dans un tube vertical soumis à un flux DED chaleur constant et uniforme. Le fluide pénètre au haut du tube pour se diriger vers le bas ; par conséquent on est en présence d’un écoulement de convection mixte contrariée. Les équations de conservation dans le fluide et dans la paroi sont résolues numériquement en utilisant la méthode des volumes finis. Le couplage pression-vitesse est assuré en utilisant l’algorithme simple. On étudie l’influence des propriétés physiques et géométriques sur l’évolution transitoire des grandeurs thermiques (flux de chaleur à l’interface paroi-fluide et distribution radiale de température) et sur les grandeurs dynamiques (coefficient de frottement et champs vecteurs vitesses).

La première partie est consacrée à l'étude numérique des phénomènes convectifs au sein d'un fluide circulant dans un tube vertical soumis à des conditions aux limites variables à l'entrée et/ou à la surface externe de la conduite. La résolution numérique des équations basées sur la fonction de courant et la vorticité est assurée par une méthode aux différences finies. Nous avons observé que le comportement de l'écoulement est très différent selon le signe de l'échelon de température positif ou négatif. A partir d'expériences numériques, nous avons établi des diagrammes de stabilité de l'écoulement laminaire, en convection mixte aidée et contrariée. De plus, nous avons mis en évidence le temps caractéristique d'apparition des instabilités qui diminue fortement pour des nombres de Richardson élevés. Dans la deuxième partie, nous avons réalisé une étude préliminaire de visualisation de l'écoulement laminaire et ascendant dans un tube vertical par tomographie laser. Un dispositif expérimental a été mis en place au laboratoire permettant d'observer, dans un premier temps qualitativement, les phénomènes de recirculation inhérentes aux instabilités thermoconvectives présentes

This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.

Problems after each chapter

Nuclear engineering has undergone extensive progress over the years. In the past century, colossal developments have been made and with specific reference to the mathematical theory and computational science underlying this discipline, advances in areas such as high-order discretization methods, Krylov Methods and Iteration Acceleration have steadily grown. Nuclear Computational Science: A Century in Review addresses these topics and many more; topics which hold special ties to the first half of the century, and topics focused around the unique combination of nuclear engineering, computational science and mathematical theory. Comprising eight chapters, Nuclear Computational Science: A Century in Review incorporates a number of carefully selected issues representing a variety of problems, providing the reader with a wealth of information in both a clear and concise manner. The comprehensive nature of the coverage and the stature of the contributing authors combine to make this a unique landmark publication. Targeting the medium to advanced level academic, this book will appeal to researchers and students with an interest in the progression of mathematical theory and its application to nuclear computational science.