Homogénéisation de l'interaction fluide-structure dans le cœur d'un réacteur nucléaire

Dans l’industrie nucléaire, des systèmes qui font intervenir des faisceaux de tubes immergés dans un fluide sont fréquemment rencontrés. La connaissance de la réponse dynamique de ces systèmes est une préoccupation majeure de la sureté nucléaire. Il est bien connu que la présence d’un fluide modifie le comportement dynamique d’une structure. Cependant, la géométrie complexe et le grand nombre des éléments en présence mènent à des simulations numériques de taille, ainsi qu’à temps de calcul importants. Afin de résoudre cette problématique, les méthodes d’homogénéisation pour l’interaction fluide-structure ont été développées. Premièrement, les modèles homogènes ont été obtenus en utilisant les équations d’Euler linéaires. Ces équations permettent de prendre en compte que les effets inertiels générés par le fluide sur la structure. Les travaux de cette thèse portent sur l’obtention d’une expression linéaire équivalente de la force fluide laquelle peut être utilisée dans un modèle homogène basé sur les équations de Navier-Stokes. Une expression linéaire équivalente de force fluide est obtenue en faisant intervenir les variables macroscopiques décrivant le système d’interaction fluide-structure: la vitesse de Darcy et le champ de déplacement de la structure. Les effets locaux, eux, sont modélises par les coefficients inertiel et de dissipation ajoutée.