Couplage neutronique-thermohydraulique ARTHUR-DONJON avec les conditions aux collecteurs

Au départ, le logiciel ARTHUR tient compte de quatre éléments qui sont aussi des conditions initiales: la pression de sortie des canaux, le flux massique de caloporteur, la température du caloporteur à l'entrée et la géométrie du réacteur. Les calculs utilisant les lois de conservations et les corrélations servant à modéliser le phénomène thermohydraulique présent dans le réacteur CANDU-6 sont basés sur le modèle à écart de vitesse. C'est un compromis entre un modèle simple et rapide, et un modèle complexe et plus lent. Le couple ARTHUR-DONJON est un bon outil depuis 2008. Mais, il est perfectible. En thermohydraulique, on ajoutera la pression à l'entrée des canaux dans les calculs. Il s'en suivra une influence sur le flux massique et la température du caloporteur. On développera un algorithme de correction du flux massique pour les nouvelles conditions initiales afin de mieux modéliser le phénomène. On utilisera les jacobiens pour en arriver à trouver cette relation entre les conditions initiales et les intrants du système. Le jacobien « corrige » les variables d'un état 1 à un état 2. En neutronique, le logiciel DONJON avait un module IQS. On le remplacera par le module KINSOL pour la cinétique. Il y aura correction des calculs de sections efficaces du module AFM, pour mieux suivre l'évolution des données de puissance. Le changement en thermohydraulique impliquera un changement en neutronique, cela donnera un ensemble plus cohérent et performant. Les résultats sont excellents. On est passé d'une précision de 4 à 6 % selon les essais avec ARTHUR-DONJON initial à 0,1 % d'écart avec les mesures en centrale. On est passé de 0,5 seconde de temps de simulation pendant plus d'une semaine de calculs à 1,0 seconde pendant deux à trois jours. Surtout, on a maintenant des résultats qui ne sont pas divergents face aux mesures en centrale. Les simulations deviennent très près de la réalité.