Analyse du transfert de chaleur conjugué d’une plaque verticale génératrice de chaleur
Cet article traite principalement du problème du transfert de chaleur conjugué pertinent à l’élément combustible rectangulaire d’un réacteur nucléaire dissipant de la chaleur dans un flux ascendant de sodium liquide. En introduisant des approximations de couche limite, les équations régissant l’écoulement et les champs thermiques dans le domaine fluide sont résolues simultanément avec l’équation d’énergie bidimensionnelle dans le domaine solide en satisfaisant la continuité de la température et du flux thermique à l’interface solide-fluide. Les équations de la couche limite sont discrétisées à l’aide d’un schéma de différence finie entièrement implicite afin d’adopter une procédure de solution technique de marche, tandis que le schéma de différence centrale du second ordre est utilisé pour discrétiser l’équation d’énergie dans le domaine solide et le système résultant d’équations de différence finie est résolu en utilisant la procédure de solution itérative de Gauss-Seidel Ligne par ligne. Les résultats numériques sont présentés pour une large gamme de paramètres tels que le rapport d’aspect, Ar, le paramètre conduction–convection, Ncc, le paramètre de génération de chaleur, Q et le nombre de Reynolds d’écoulement, Re. On en conclut qu’il existe une valeur limite supérieure ou inférieure de ces paramètres au-dessus ou en dessous de laquelle la température dans l’élément combustible franchit sa limite admissible. On constate également qu’une augmentation du Ré entraîne une augmentation considérable du taux global de dissipation thermique de l’élément combustible.
