CEA 400 kg de sodium liquide à 10 m/s

Faire circuler près de 400 kg de sodium liquide dans une boucle de tuyaux en inox à une vitesse de 10 m/s. Un challenge peu commun pour une pompe ! D’autant que son circuit d’essais proprement dit pèse 10 tonnes. Ajoutez à cela, son installation à 3 mètres de hauteur sur une charpente métallique boulonnée. Autre point, le CEA de Cadarache a choisi de mettre en œuvre la force de Laplace : des bobines magnétiques entourant le tube appliquent un courant afin de mettre en mouvement le métal liquide. La pompe fonctionne donc sans pièce en mouvement pour faire circuler à 150 °C le sodium sous une pression de 5 bar dans la boucle. Pour concevoir ce vaste dispositif Pemdyn (Pompe électromagnétique dynamique), les équipes R&D du CEA ont fait appel à la simulation numérique et modélisé l’intégralité de l’équipement…
Prudence oblige : avant de lancer les essais, les experts souhaitent vérifier le comportement vibratoire de la boucle d’essais. Ils s’appuient pour cela sur l’expertise du Cetim en matière de calcul et dans le domaine des essais physiques. En effet, les phénomènes en jeu rendent l’expertise complexe. Il s’agit de modéliser les vibrations en tenant compte des paramètres de température, de pression, les interactions avec la charpente… Il est donc nécessaire de disposer de spécialistes à la fois du calcul, des vibrations, des équipements sous pression, des matériaux, de thermiciens…
Autrement dit une simulation multiphysique ! Le système fonctionnant sans vibrations intempestives, le modèle du CEA a été validé.

Source : Cetim – Rapport d’activité 2016, page 42

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