Résumé
La mesure des vibrations des grilles de mélange des assemblages dans la boucle HERMES P de la plateforme POSEIDON au CEA Cadarache constitue l’un des objectifs du partenariat entre Électricité de France (EDF), le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et FRAMATOME. Cette installation reproduit, à l’échelle 1, un assemblage de réacteur à eau pressurisée (REP) en simulant les conditions de température, de pression et d’écoulement d’un réacteur, mais sans irradiation. Dans ce cadre, l’Institut d’Électronique et des Systèmes (IES, Univ. Montpellier / CNRS) et le Laboratoire d’Essais et d’Études Hydromécaniques (LETH, CEA IRESNE) développent une instrumentation ultrasonore dédiée. L’installation sera équipée de capteurs ultrasonores pour mesurer à distance les vibrations des grilles de mélange, qu’elles proviennent d’un séisme ou de la turbulence d’écoulement (fretting), sans altérer la structure de l’assemblage.Dans ce travail, nous nous concentrons sur l’intégration des capteurs au sein de la boucle d’essai HERMES P afin de vérifier la faisabilité de la mesure des vibrations des grilles. Pour cela, un code de simulation basé sur la méthode de la matrice de transfert (TMM) a été développé afin de modéliser la propagation acoustique unidimensionnelle dans des structures stratifiées. Cette approche relie la pression et la vitesse acoustique aux deux extrémités de chaque couche à l’aide d’une matrice 2×2 dépendant des propriétés physiques et de la longueur du milieu traversé. En multipliant les matrices correspondant à chaque couche, il est possible de déterminer le comportement global de l’empilement, notamment son impédance d’entrée. Connaissant les caractéristiques du matériau piézoélectrique, l’impédance électrique équivalente peut être calculée, permettant d’obtenir un échogramme simulé de l’empilement.Cette modélisation permet d’optimiser et d’évaluer plusieurs configurations d’implantation des capteurs acoustiques dans la boucle HERMES P, en prenant en compte les effets de la température, de la pression et de la turbulence de l’eau. Les premiers résultats montrent que la mesure des vibrations reste réalisable dans ces conditions extrêmes.