{"id":44064,"date":"2019-10-14T16:47:28","date_gmt":"2019-10-14T15:47:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-la-conduction-thermique-dans-une-tige-de-combustible-definition\/"},"modified":"2020-02-18T09:58:22","modified_gmt":"2020-02-18T08:58:22","slug":"quest-ce-que-la-conduction-thermique-dans-une-tige-de-combustible-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conduction-thermique-dans-une-tige-de-combustible-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que la conduction thermique dans une tige de combustible – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Conduction thermique dans une barre de combustible.\u00a0Le comportement thermique et m\u00e9canique des pastilles de combustible, ou des barres de combustible, constitue l’une des trois principales disciplines de conception.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Conduction thermique dans une barre de combustible<\/h2>\n

Conduction thermique dans une barre de combustible<\/strong><\/p>\n

\"Combustible<\/a>La plupart des REP utilisent l\u2019\u00a0uranium<\/strong>\u00a0, sous forme de\u00a0dioxyde d\u2019uranium<\/strong>\u00a0.\u00a0Le dioxyde d’uranium est un solide noir semi-conducteur \u00e0 tr\u00e8s basse conductivit\u00e9 thermique.\u00a0En revanche, le dioxyde d’uranium a un point de fusion tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 et un comportement bien connu.\u00a0L’UO\u00a02<\/sub>\u00a0est press\u00e9 en\u00a0pastilles cylindriques<\/strong>\u00a0, ces pastilles sont ensuite fritt\u00e9es dans le solide.<\/p>\n

Ces\u00a0pastilles cylindriques<\/strong>\u00a0sont ensuite charg\u00e9es et encapsul\u00e9es dans un crayon de combustible (ou crayon de combustible) en alliages de zirconium en raison de sa tr\u00e8s faible section\u00a0transversale d’<\/a>\u00a0absorption\u00a0(contrairement \u00e0 l’acier inoxydable).\u00a0La surface du tube, qui recouvre les pellets, est appel\u00e9e\u00a0gaine combustible<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Voir aussi:\u00a0\u00a0Conduction thermique du dioxyde d’uranium<\/a><\/p>\n

Le<\/strong>\u00a0comportement\u00a0thermique<\/strong>\u00a0et\u00a0m\u00e9canique<\/strong>\u00a0des\u00a0pastilles<\/strong>\u00a0de\u00a0combustible<\/strong>\u00a0\u00a0et\u00a0des barres de combustible<\/strong>\u00a0constitue l’une des trois principales disciplines de conception.\u00a0Le combustible nucl\u00e9aire<\/strong>\u00a0fonctionne dans des conditions tr\u00e8s inhospitali\u00e8res (thermique, \u00e0 rayonnement, m\u00e9canique) et doit r\u00e9sister \u00e0 un fonctionnement sup\u00e9rieur aux conditions normales.\u00a0Par exemple, les temp\u00e9ratures au centre des pastilles de combustible atteignent plus de\u00a01000 \u00b0 C<\/strong>\u00a0(1832 \u00b0 F) accompagn\u00e9es de rejets de gaz de fission.\u00a0Par cons\u00e9quent, une connaissance approfondie de la r\u00e9partition de la temp\u00e9rature dans une seule barre de combustible est essentielle pour une exploitation s\u00fbre du combustible nucl\u00e9aire.\u00a0Dans cette section, nous \u00e9tudierons\u00a0l\u2019\u00e9quation de conduction thermique<\/strong>\u00a0en\u00a0coordonn\u00e9es cylindriques.<\/strong>utilisation de la condition limite de Dirichlet avec une temp\u00e9rature de surface donn\u00e9e (c’est-\u00e0-dire utilisation de la condition limite de Dirichlet).\u00a0Une analyse compl\u00e8te du profil de temp\u00e9rature des barres de combustible sera \u00e9tudi\u00e9e dans une section distincte.<\/p>\n

Temp\u00e9rature dans l’axe d’une pastille de combustible<\/strong><\/h2>\n

Consid\u00e9rons la pastille de combustible de rayon\u00a0r\u00a0U<\/sub>\u00a0= 0,40 cm<\/strong>\u00a0, dans laquelle il existe une g\u00e9n\u00e9ration de chaleur uniforme et constante par unit\u00e9 de volume,\u00a0q\u00a0V<\/sub>\u00a0[W \/ m\u00a03<\/sup>\u00a0]<\/strong>\u00a0.\u00a0Au lieu du d\u00e9bit calorifique volum\u00e9trique q\u00a0V<\/sub>\u00a0[W \/ m\u00a03<\/sup>\u00a0], les ing\u00e9nieurs utilisent souvent le\u00a0d\u00e9bit calorifique lin\u00e9aire, q\u00a0L<\/sub>\u00a0[W \/ m]<\/strong>\u00a0, qui repr\u00e9sente le d\u00e9bit calorifique d’un m\u00e8tre de barre de combustible.\u00a0Le\u00a0taux de chaleur lin\u00e9aire<\/strong>\u00a0peut \u00eatre calcul\u00e9 \u00e0 partir du taux de chaleur volum\u00e9trique comme suit:<\/p>\n

\"D\u00e9bit<\/a><\/p>\n

La ligne m\u00e9diane est prise comme origine pour la coordonn\u00e9e r.\u00a0En raison de la sym\u00e9trie dans la direction z et dans la direction azimutale, nous pouvons s\u00e9parer les variables et simplifier ce probl\u00e8me en probl\u00e8me \u00e0\u00a0une dimension<\/strong>\u00a0.\u00a0Ainsi, nous allons r\u00e9soudre pour la temp\u00e9rature en fonction du rayon,\u00a0T (r)<\/strong>\u00a0, seulement.\u00a0Pour une\u00a0conductivit\u00e9 thermique<\/a>\u00a0constante\u00a0, k, la forme appropri\u00e9e de l’\u00a0\u00e9quation de chaleur cylindrique<\/strong>\u00a0est la suivante:<\/p>\n

\"\u00e9quation<\/a><\/p>\n

La solution g\u00e9n\u00e9rale de cette \u00e9quation est:<\/span><\/p>\n

\"\u00e9quation<\/a><\/p>\n

o\u00f9 C\u00a0<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0et C\u00a0<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0sont les constantes d’int\u00e9gration.<\/span><\/p>\n

\"Conduction<\/a>Calculez la distribution de temp\u00e9rature, T (r)<\/span><\/strong>\u00a0, dans cette pastille de combustible, si:<\/span><\/p>\n