Implementation of ‘chaotic’ advection for viscous fluids in heat exchanger/reactors

When viscous fluids are involved, laminar hydraulic conditions and heat and mass transfer intensification are conflicting phenomena. A channel geometry based on Split-And-Recombine (SAR) patterns is experimentally investigated. The principle implements the Baker’s transformation and ‘chaotic’ structures are generated to promote heat and mass transfer. This work assesses the energy efficiency of different heat exchanger/reactors integrating these SAR patterns. The heat transfer capacity is assessed and compared with the energy consumption of each mock-up. It is sensitive to the cooling mode and to the number of SAR patterns per length unit as well. The continuous oxidation of sodium thiosulfate with hydrogen peroxide has been implemented. Conversions up to 99% are reached according to the utility fluid temperature and the residence time. Finally, the whole performances of the SAR geometries are compared to a plate-type heat exchanger/reactor with a corrugated pattern. The more viscous the fluid, the more the energy efficiency of the SAR design increases compared to the corrugated design because of the balance between advection and diffusion mechanisms. The interest in terms of energy efficiency in working with SAR heat exchanger/reactor appears from Reynolds numbers below 50

Les accidents de fusion du cœur des réacteurs nucléaires de puissance: État des connaissances

Ouvrage sous copyright IRSNInternational audienceFor over thirty years, IPSN and subsequently IRSN has played a major international role in the field of nuclear power reactor core melt accidents through the undertaking of important experimental programmes (the most significant being the Phébus-FP programme), the development of validated simulation tools (the ASTEC code that is today the leading European tool for modelling severe accidents), and the coordination of the SARNET (Severe Accident Research NETwork) international network of excellence. These accidents are described as «severe accidents» because they can lead to radioactive releases outside the plant concerned, with serious consequences for the general public and for the environment.This book compiles the sum of the knowledge acquired on this subject and summarises the lessons that have been learnt from severe accidents around the world for the prevention and reduction of the consequences of such accidents, without addressing those from the Fukushima accident, where knowledge of events is still evolving.The knowledge accumulated by the Institute on these subjects enabled it to play an active role in informing public authorities, the media and the public when this accident occurred, and continues to do so to this day.Depuis plus de trente ans, l'IPSN puis l'IRSN joue un rôle majeur au plan mondial dans le domaine des accidents de fusion de cœur de réacteurs nucléaires de puissance par la réalisation de programmes expérimentaux importants (le plus marquant étant le programme Phébus-PF), le développement d'outils de simulation validés (le logiciel ASTEC qui est aujourd'hui le logiciel de référence européen) et par la coordination du réseau d'excellence international SARNET (Severe Accident Research Network). Ces accidents sont qualifiés "d'accidents graves" car ils peuvent conduire à des rejets radioactifs en dehors de l'installation accidentée avec des conséquences graves pour les populations et l'environnement.Ce livre compile la somme des connaissances acquises sur ce sujet et tire également les enseignements des accidents graves survenus dans le monde pour la prévention et la réduction des conséquences de tels accidents, sans aborder ceux encore trop partiels, de l'accident de Fukushima.Les connaissances accumulées par l'Institut sur ces sujets lui ont permis de jouer un rôle actif dans l'information des pouvoirs publics, des médias et du public lors de cet accident

Les accidents de fusion du cœur des réacteurs nucléaires de puissance: État des connaissances

Ouvrage sous copyright IRSNInternational audienceFor over thirty years, IPSN and subsequently IRSN has played a major international role in the field of nuclear power reactor core melt accidents through the undertaking of important experimental programmes (the most significant being the Phébus-FP programme), the development of validated simulation tools (the ASTEC code that is today the leading European tool for modelling severe accidents), and the coordination of the SARNET (Severe Accident Research NETwork) international network of excellence. These accidents are described as «severe accidents» because they can lead to radioactive releases outside the plant concerned, with serious consequences for the general public and for the environment.This book compiles the sum of the knowledge acquired on this subject and summarises the lessons that have been learnt from severe accidents around the world for the prevention and reduction of the consequences of such accidents, without addressing those from the Fukushima accident, where knowledge of events is still evolving.The knowledge accumulated by the Institute on these subjects enabled it to play an active role in informing public authorities, the media and the public when this accident occurred, and continues to do so to this day.Depuis plus de trente ans, l'IPSN puis l'IRSN joue un rôle majeur au plan mondial dans le domaine des accidents de fusion de cœur de réacteurs nucléaires de puissance par la réalisation de programmes expérimentaux importants (le plus marquant étant le programme Phébus-PF), le développement d'outils de simulation validés (le logiciel ASTEC qui est aujourd'hui le logiciel de référence européen) et par la coordination du réseau d'excellence international SARNET (Severe Accident Research Network). Ces accidents sont qualifiés "d'accidents graves" car ils peuvent conduire à des rejets radioactifs en dehors de l'installation accidentée avec des conséquences graves pour les populations et l'environnement.Ce livre compile la somme des connaissances acquises sur ce sujet et tire également les enseignements des accidents graves survenus dans le monde pour la prévention et la réduction des conséquences de tels accidents, sans aborder ceux encore trop partiels, de l'accident de Fukushima.Les connaissances accumulées par l'Institut sur ces sujets lui ont permis de jouer un rôle actif dans l'information des pouvoirs publics, des médias et du public lors de cet accident