Détermination des contraintes mécaniques et champs de températures dans une soudure d'un tube d'échangeur de chaleur

Abstract

Cette étude porte principalement sur le comportement de l'échange sur de chaleur sous l'effet de la pression interne et de la variation de la température de la vapeur surchauffée et des gaz de combustion après une longue durée de service. Ce tube est exposé a l'intérieure a une haute pression de vapeur surchauffé et à l'extérieur a un flux de chaleur de haute température des gaz de combustion, équipant la chaudière d'une centrale thermique a vapeur. Le but étant de calculer les champs de contraintes couplés à la variation de la température. Ce couplage définit de façon réaliste le comportement thermomécanique de l'échangeur et notamment au soudage qui joint les tube ou on constate des concentrations importantes de contraintes. L'échangeur de chaleur est un élément très utilisé dans les installations industrielles tel que les circuits de refroidissements des centrales nucléaires qui sont soumis à des fluctuations de température dues au mélange des fluides chaud et froid c'est ce qu'on appelle les zones de mélanges. Ces fluctuations peuvent engendre par fatigue thermique ou mécanique des endommagements et fissurations dans les circuits causent des fuites. La modélisation numérique est réalisés sur le code de calcul "COMSOL".