Combustion - vitrification de déchets radioactifs par plasma d'arc : modélisation de la thermique et de la dynamique

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

déchets, plasmas, modélisation 3D, thermodynamique, arc électrique, substances radioactives, conductivité thermique

Mots-clés

Modélisation tridimensionnelle - Thèses et écrits académiques,

Déchets radioactifs -- Vitrification - Thèses et écrits académiques,

Déchets radioactifs -- Incinération - Thèses et écrits académiques

Ce mémoire concerne la modélisation thermique et dynamique d'un procédé de combustion/vitrification de déchets radioactifs simulés par plasma d'arc transféré. L'auteur présente les procédés de confinement des déchets radioactifs utilisant les plasmas d'arc et les différents logiciels pouvant servir à leur modélisation. On trouve ensuite une description du dispositif expérimental reposant sur un four à arc électrique assisté d'un système à induction assurant l'homogénéisation du bain de verre. Un essai de combustion/vitrification de déchets est présenté accompagné des bilans matière et thermiques. Les champs de température dans l'arc et la conductivité thermique de la fritte de verre sont mesurés. Enfin, l'auteur décrit et explicite les équations résolues lors de la simulation de l'arc électrique et de la fonte de verre intégrant la notion d'autocreuset. Les résultats de simulation sont présentés sous forme de distribution spatiale de température, de vitesse, de puissance volumique, ...