HPV replikatsioonivalkude E1 ja E2 mõju replikatsiooni intermediaatidele

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2. EKSPERIMENTAALNE OSA

2.2 Materjal ja metoodika

2.3.4 HPV replikatsioonivalkude E1 ja E2 mõju replikatsiooni intermediaatidele

Les codes de neutronique et de thermohydraulique doivent ´echanger des donn´ees. La voie que nous avons choisie ´etant de r´eutiliser des codes existants et de les coupler, deux m´ethodologies sont possibles :

– le couplage interne (qui consiste `a modifier les sources des codes afin d’avoir des variables partag´ees),

Fig. 3.7: Mod´elisation g´eom´etrique sous COBRA

– le couplage externe (qui revient `a conserver en l’´etat les codes existants, ce qui implique une communication par ´echanges de donn´ees en externe).

L’avantage du couplage externe r´eside dans le fait que lorsque les codes sont am´elior´es par leurs d´eveloppeurs et mis `a disposition de la communaut´e, ils restent compatibles avec le travail sur le couplage d´ej`a r´ealis´e. Ce qui apporte une p´erennit´e au syst`eme. C’est donc en toute logique que cette voie a ´et´e suivie12.

Cependant elle implique quelques r´eserves. Le couplage n’est donc pas un couplage fort : le s´equen¸cage lin´eaire des codes est incontournable. L’ordonnancement des calculs est donc le suivant : les codes s’enchaˆınent en ´echangeant des donn´ees `a chaque fin de calcul d’un des deux codes. Les r´esultats de l’un sont exploit´es afin de red´efinir les param`etres initiaux de calcul de l’autre (cf. figure 3.8). Un inconv´enient `a cette m´ethode est la grande quantit´e de donn´ees qu’ils doivent ´echanger. C’est la raison pour laquelle, tout a ´et´e automatis´e, de la conception de la g´eom´etrie `a l’ex´ecution des codes, en passant par les ´echanges de donn´ees.

3.4.1 Communications de la neutronique vers la thermohydraulique

A partir d’une distribution de temp´eratures dans le syst`eme simul´e13, la neutronique (MCNP) d´etermine un profil de flux (tallies F4). MURE calcule ensuite les taux de r´eac-tions et d´etermine ainsi la distribution de puissance en trois dimensions. Pour chaque cellule, ou groupement de cellules (combinaison de zone radiale / niveau axial), une valeur de puissance totale est associ´ee. Disposant des informations n´ecessaires sur les dimensions des structures, le calcul des ´equivalences en puissance lin´eique est r´ealis´e.

12Rappelons que de toutes fa¸cons le CNRS ne dispose pas des droits de distribution des codes MCNP et

COBRA.

13Nous nous limitons dans cette partie de discuter uniquement des grandeurs ´echang´ees `a savoir des

Fig.3.8: Ordonnancement des calculs : avec Tf la temp´erature du combustible, Ts la tem-p´erature de la structure, Tc la temp´erature du caloporteur, P la puissance locale d´epos´ee, C la concentration de Bore, l’indice n le pas du calcul, l’indice i la i`eme cellule

En effet le code COBRA est en attente de valeurs de puissance lin´eique, mais pour chaque crayon. Si la simulation neutronique est une mod´elisation crayon par crayon, alors le transfert d’information est direct. Si par contre la neutronique a n´ecessit´e un regroupement, comme c’est g´en´eralement la cas pour des simulations `a l’´echelle de plusieurs dizaines d’assemblages, alors chaque crayon d’une mˆeme zone se verra attribuer le mˆeme d´epˆot de puissance. C’est l’approximation du flux plat pour les ´el´ements en question (rappelons que dans une mˆeme zone tous les crayons sont identiques14). D’o`u la n´ecessit´e de s’assurer de la coh´erence des choix de regroupement. G´en´eralement, celui-ci ne s’applique que sur des cellules voisines pour lesquelles le flux est tr`es similaire.

3.4.2 Communications de la thermohydraulique vers la neutronique

A partir de cette nouvelle carte des d´epˆots de puissance, COBRA peut calculer la distribution des temp´eratures correspondante. Ces r´esultats sont bien plus fins que dans la simulation neutronique : plusieurs noeuds de calcul sont pr´esents au sein d’une mˆeme cellule. Les r´esultats r´ecup´er´es dans le fichier de sortie ne sont pas exploitables directement, des moyennes doivent ˆetre r´ealis´ees. De plus, si plusieurs cellules sont regroup´ees au niveau neutronique, une seconde moyenne doit ˆetre faite.

14La num´erotation des zones est enti`erement arbitraire, elles ne sont en rien li´ees `a un positionnement

Par exemple pour des cellules indic´ees i devant ˆetre identiques pour la neutronique, la temp´erature ou la masse volumique allou´ee `a la zone / niveau correspondant est la moyenne de toutes les cellules qui la composent. Cependant, par exemple pour le caloporteur, les volumes `a “m´elanger” n’´etant pas obligatoirement les mˆemes (pr´esence de tubes-guides par exemple r´eduisant de ce fait la section de passage, dˆu au diam`etre plus important de la gaine), nous raisonnerons sur des quantit´es d’´energie, prenant donc en compte les quantit´es de mati`ere et non pas des grandeurs intensives comme la temp´erature.

Pour cela, nous consid´erons l’ensemble des cellules `a “m´elanger” comme un syst`eme thermodynamiquement isol´e, qui n’´echange donc aucune ´energie avec le milieu ext´erieur. Le syst`eme est adiabatique, ce qui implique P

iQi = 0 (avec Qil’´energie contenue dans la cellule i). Nous ne consid´erons pas non plus de changement d’´etat de la mati`ere ou de r´eactions thermiques.

Ainsi :

(

Qi = miCpi(Teq− Ti) soit pour le m´elange : P

imiCpi(Teq− Ti) = 0 (3.21) Avec m la masse (kg) et Cp la capacit´e calorifique massique (J/kg/K), Teq la tem-p´erature dite d’´equilibre du syst`eme (K) s’exprime telle que :

Teq = P imiCpiTi P imiCpi (3.22) De mˆeme pour la masse volumique du syst`eme ρeq (kg/m3) on assure la conservation des masses : ρeq= P iρiVi P iVi (3.23) Toutes ces donn´ees une fois formatt´ees pour la mod´elisation neutronique, sont util-is´ees comme donn´ees d’entr´ee pour le calcul MCNP suivant. Ceci implique une contrainte suppl´ementaire : disposer de sections efficaces en fonction de la temp´erature pour tous les mat´eriaux pr´esents dans le syst`eme.

3.5 Gestion des sections efficaces en fonction de la temp´

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