Lors de la conception des nouveaux réacteurs, des dispositifs sont intégrés pour limiter la formation du corium et pour en assurer la gestion en cas d’accident grave.

Dans le cadre de la compréhension des mécanismes d’ablation d’un solide par l’impact d’un jet liquide à surface libre, cette étude présente une analyse expérimentale détaillée de l’effet de l’inclinaison d’une surface solide sur la dynamique d’ablation. Des expériences ont été réalisées sur le dispositif HAnSoLO en utilisant un jet d’eau impactant un bloc de glace transparente, pour deux vitesses de jet (5 et 10 m/s), trois températures (30, 50 et 70 degC) et cinq angles d’inclinaison (0deg à 45deg). Les observations mettent en évidence trois régimes d’ablation : le régime de film, un régime transitoire jusqu’ici peu documenté, et le régime de piscine (pool-effect). L’augmentation de l’angle d’inclinaison modifie fortement la manière dont la cavité se remplit : la transition vers le régime de piscine apparaît plus rapidement lorsque l’angle augmente, en raison de l’obstruction de la paroi amont qui limite l’évacuation du liquide. En revanche, le temps nécessaire pour atteindre un remplissage complet de la cavité croît avec l’inclinaison, la paroi aval abaissée facilitant le drainage par gravité et retardant l’établissement du régime de piscine. L’analyse des profondeurs ablatées montre que, malgré les effets géométriques marqués sur l’hydrodynamique, la vitesse d’ablation au point de stagnation reste pratiquement constante pour des inclinaisons supérieures ou égales à 20deg, quels que soient les régimes d’écoulement (film, transitoire ou piscine). En revanche, à 0deg et 10deg, une diminution de la vitesse est observée en régime de piscine. Ainsi, l’inclinaison n’influence pas la cinétique d’ablation au point de stagnation dans les régimes film et transitoire ; en régime de piscine, elle modifie la dynamique du phénomène par rapport aux configurations à 0deg et 10deg. Par ailleurs, les courbes de profondeur ablatée en amont et en aval du point de stagnation montrent que l’ablation est systématiquement plus rapide en amont qu’en aval.

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