Etude numérique thermo-aéraulique d’un local équipé d’une armoire électrique thermosensible : Analyse de sensibilité

Rafik Moulouel1^{1}, Marc Abadie2^{2}, Patrick Salagnac2^{2}, Pascal Borel3^{3}, Maxime Houvin3^{3}
⋆^{\star} : rafik.moulouel@edf.fr
1^{1} EDF R&D, LaSIE
2^{2} LaSIE
3^{3} EDF R&D
Mots clés : modélisation 0D/1D, conditionnement thermique, transferts thermiques, stratification, sensibilité du modèle
Résumé :

Dans les locaux de centrales nucléaires, le maintien opérationnel des équipements électriques participant au bon fonctionnement et à la sûreté constitue un enjeu majeur. Ces matériels sont dimensionnés pour fonctionner dans une plage minimale et maximale de température de l’air, pour lesquelles les moyens de justification par des calculs thermiques simples peuvent présenter des incertitudes élevées.

Afin d’acquérir des données de référence sur les phénomènes thermo-aérauliques dans les locaux abritant des matériels électriques, un local témoin expérimental à l’échelle 1 de dimensions 12 m × 4 m × 3 m a été défini dans le projet de laboratoire de ventilation-aéraulique ZEPHYR d’EDF-R&D.

Cet article propose un modèle thermo-aéraulique, basé sur la méthode nodale et réalisé sous OpenModelica, d’une armoire électrique implantée dans l’environnement de ce moyen d’essai afin d’estimer des grandeurs thermiques et aérauliques (température, débit, flux thermiques…) à différents niveaux au sein de l’armoire ainsi que dans le local. Ce modèle permet une meilleure compréhension des phénomènes intervenants au niveau d’un tableau électrique ou une armoire de contrôle-commande, influents sur les champs de température de l’air au sein de ce local.

Les résultats de simulation de l’armoire dans le local témoin sont interprétés et leurs sensibilités à différents paramètres sont étudiées :

- Etude paramétrique en régime dynamique : en étudiant la réponse temporelle du modèle à la variation de certains de ces paramètres d’entrée comme la puissance des émetteurs, le débit d’air et la température de soufflage ;

- En régime stationnaire : en effectuant des tirages de Monte-Carlo des entrées du modèles sur des intervalles prédéfinis, des tests statistiques de Spearman sont ensuite réalisés afin de définir des corrélations entre les différentes entrées et sorties du modèle.

Ce modèle sera, par la suite, validé à l’aide de mesures expérimentales afin notamment, d’orienter les configurations expérimentales dans ce nouveau moyen d’essai.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2023-050

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