Nucléaire - études thermiques, ventilation et sûreté
Bureau d'études spécialisé en thermique, fluidique et multiphysiques pour la conception, la justification et l’exploitation des installations nucléaires.
SIL3X accompagne les acteurs du nucléaire dans la conception, le dimensionnement et l’optimisation de leurs systèmes thermiques, de ventilation et fluidiques. Nous réalisons également les études nécessaires à leur justification, notamment dans le cadre des démarches de sûreté.
De la conception à l’exploitation, nous développons des modèles et des outils permettant de dimensionner les systèmes, de quantifier leurs marges et de comparer leurs performances aux conditions de fonctionnement attendues.
Conception et dimensionnement
Ventilation nucléaire et études aérauliques
Dimensionnement et vérification des systèmes de ventilation : débits, pertes de charge, températures, mélange, zones mortes. Approche système et CFD locale quand le 0D ne suffit pas.
Circuit de refroidissement
Dimensionnement des circuits et équipements pour évaluer les capacités de refroidissement, marges et sensibilité aux conditions ambiantes ou aux évolutions de design.
Contrôle-commande
Modélisation des régulations et de leurs interactions avec la physique du système, pour analyser les transitoires avant mise en œuvre.
Vérification et validation de la conception
Confrontation du comportement simulé aux exigences fonctionnelles et de performance : identification des situations limitantes et des marges disponibles.
Réacteurs SMR et nouvelles filières
Les projets SMR avancent avec des données d’entrée encore mouvantes et sans retour d’exploitation : la justification repose donc davantage sur la modélisation. Nous intervenons dès l’APS et l’APD sur des réacteurs à eau, à caloporteur sodium ou plomb — modèles système pour comparer les architectures, transitoires de perte de fonction, couplage neutronique / thermique / contrôle-commande, et études de sensibilité tant que les hypothèses ne sont pas figées.
Études de sûreté
Études de transitoires et situations accidentelles
Simulation de la dynamique des systèmes en perte de fonction ou situation accidentelle pour caractériser les grandeurs physiques et vérifier les marges vis-à-vis des exigences de sûreté.
Simulation CFD thermo-hydraulique
Analyse 3D des phénomènes locaux (hétérogénéités, mélange, interactions) lorsque l’approche globale n’est plus représentative.
Qualification des logiciels et modèles
Vérification, validation et qualification de codes ou modèles d’ingénierie nucléaire, sur cas de référence, données expérimentales ou calculs indépendants.
Modélisation système
Modèles dynamiques pour simuler des transitoires, chaînes fonctionnelles et couplages thermique / hydraulique / contrôle-commande.
Simulateur
Simulateurs d’étude adaptés au besoin : représentation des systèmes physiques, intégration des modèles et interfaces de contrôle-commande.
Mise en service et exploitation
Outils de transposition
Interprétation et extrapolation de résultats d’essais ou d’exploitation vers d’autres conditions de fonctionnement, avec maîtrise des incertitudes.
Groupe froid - rétrofit
Évaluation des performances après changement de fluide frigorigène (évolutions réglementaires) : comparaison mesures / attendu, et analyse des options de rétrofit ou de remplacement.
Groupes diesel de secours
Analyse thermique, mécanique et énergétique au démarrage et en reprise de charge, y compris sous conditions ambiantes contraignantes.
Notre approche
Nous intervenons avant même la rédaction du cahier des charges afin de simplifier un problème complexe en plusieurs problématiques plus simples à cadrer. Nous nous approprions le fonctionnement du système à dimensionner ainsi que celui des systèmes en interface, et nous challengeons les données d’entrée et les exigences. L’objectif n’est pas simplement de fournir un résultat, mais de proposer une solution qui n’entraînera pas de conséquences indésirables sur le reste du projet.
Si le sujet est urgent, nous produisons d’abord un modèle capable de donner des ordres de grandeur, puis nous le raffinons. Pour les itérations, des scripts d’automatisation permettent de reprendre rapidement une étude lorsque les données d’entrée ou les interfaces évoluent. Lorsque les marges ou les couplages le justifient, nous détaillons le modèle pour prendre en compte les phénomènes couplés et les effets non dominants.
Le bon niveau de détail est celui qui permet de justifier un choix, pas le plus détaillé possible.
Nous proposons une modélisation fine et adaptée des phénomènes thermiques afin de quantifier physiquement les marges disponibles.
Nous quantifions les phénomènes physiques afin d'objectiver les marges disponibles et d'identifier les paramètres réellement dimensionnants pour votre système.
L'objectif est de dépasser les hypothèses simplificatrices lorsque celles-ci peuvent avoir un impact significatif sur le dimensionnement. Nos modèles permettent ainsi de quantifier les marges, d'évaluer leur sensibilité aux différents paramètres et d'appuyer les choix de conception sur des résultats physiques.
Les projets nucléaires sont longs et complexes, et les données d’entrée ainsi que les données aux interfaces peuvent évoluer au cours des différentes phases de dimensionnement.
Nous réalisons des études de sensibilité afin d’identifier les paramètres les plus influents et de déterminer ceux qui peuvent avoir le plus d’impact sur le respect de vos exigences.
Lorsque certaines données d’entrée ne sont pas encore suffisamment matures, cette approche permet également d’explorer des plages de paramètres plausibles et d’en évaluer l’impact sur les performances du système, afin de consolider et de valider les choix de conception.
Nous savons que les délais et les coûts sont des enjeux majeurs dans les projets nucléaires. Nos études permettent de proposer des actions chiffrées et quantifiées afin d’apporter des réponses concrètes aux problématiques rencontrées.
Par exemple, faut-il remplacer un équipement ou modifier certains paramètres de contrôle-commande pour respecter des critères de sûreté ? Nous évaluons les marges disponibles pour chacune des solutions et proposons celle que nous considérons comme techniquement la plus pertinente, tout en prenant en compte les coûts et les délais associés.