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Message Publié : 07 Sep 2005 20:39 
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Philippe de Commines
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Il y a des réacteurs nucléaires pour les navires de surface et les sous=marins .
La france a une longue expérience des réacteurs nucléaires de sous=marins,pourtant le Charles De Gaule est un échec,il faut l'admettre .

En y réfléchissant et bien que je ne sois pas du tout "de la artie",la différence fondamentale entre les deux types de réacteurs c'est la température de l'eau environante pour évacuer les thermies .
Ca ne pose guère de problèmes aux sous marins,mais sans doute énormément au porte avions surtout en mers chaudes .

Plusieurs questions :

a) sur les sous marins comment l'eau de refroidissement circule t elle pour ne pas faire de bruit .
Passivement ou elle est pompée ?

b) pourquoi a t il fallut augmenter considérablement la masse de plombs embarquée sur le Charles de Gaule ; le plomb sert à la protection nucléaire et même en cas de refroidissement défectueux ,il ne sert à rien .
Y a t il eu deux types de problèmes distincts ?

Merci .

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Message Publié : 07 Sep 2005 21:03 
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Autant que je sache, le CDG à eu quelques problèmes de jeunesse, mais aucun sur sa machinerie nucléaire. Alors, j'avoue avoir du mal à comprendre ou vous voulez en venir.


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Message Publié : 07 Sep 2005 21:42 
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Philippe de Commines
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A ce que j'ai entendu dire,il a fallu augmenter considérablement la masse de plomb entourant le réacteur, ce qui a réduit la vitesse de propulsion,ce qui a causé des problèmes pour le catapultage à pleine charge des Rafales,ce qui a nécéssité de renforcer toute la structure du Rafale en version "marine" et diminué sa charge utile militaire .

Ca me semble être "des problèmes" ....

Maintenant "pourquoi ces problèmes" ? , je n'en sais rien .

Indépendament de çà qu'en est il de l'eau de refroidissement pour les sous marins et navires de surface ?

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Message Publié : 08 Sep 2005 11:11 
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Ungern a écrit :
A ce que j'ai entendu dire,il a fallu augmenter considérablement la masse de plomb entourant le réacteur, ce qui a réduit la vitesse de propulsion,ce qui a causé des problèmes pour le catapultage à pleine charge des Rafales,ce qui a nécéssité de renforcer toute la structure du Rafale en version "marine" et diminué sa charge utile militaire .

La version "marine" d'un appareil est de toute façon plus lourde que la version standard. De plus, il y a une question de longueur de pont d'envol et de puissance disponible à la catapulte. j'aimerais comprendre le rapport avec un éventuel blindage. De plus, le poids d'un navire tel que celui-ci se calcule en dizaine de millier de tonne, le blidage doit en représenter une dizaine, cela me laisse fort sceptique sur le fait qu'une augmentation considérable du blindage ait eu un tel impact. Même un triplement du blindage aurait peu de conséquences. Tout cela me semble un amalgame fait par des gens qui veulent à tout prix démontrer que les problèmes du CDG viennent de son mode de propulsion. Moi, j'ai l'impression que globalement même un CDG à chaudières aurait eu les même problèmes ou peut s'en faut.

Ungern a écrit :
Indépendament de çà qu'en est il de l'eau de refroidissement pour les sous marins et navires de surface ?

Pour un navire de surface le refroidissement me semble bien plus facile car il a moins de contingence. De plus, l'eau du refroidissement participe aussi au "blindage" neutronique (mieux que le plomb).


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Message Publié : 08 Sep 2005 16:36 
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Philippe de Commines
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Je reprends l'affaire :

a) Je n'ai aucune idée de la masse de plomb qu'il faut et qu'il a fallut rajouter . je serais content de l'apprendre (mm une échelle de grandeur) ainsi que les raisons qui ont conduit à augmenter la masse de plomb nécéssaire .

b) Il a fallut augmenter la vitesse de catapultage puisque la vitesse du navire lui même était réduite (de pas beaucoup,mais réduite quand même) .
Donc il a fallut renforcer la structure qui supporte la contrainte de catapultage,donc modifier la cellule même de l'avion (avec les problèmes d'emports militaire que celà entraine à la fois pour le poids et le volume) .

c) Un porte - avion, bon ... Ca se voit ... Difficile à dissimuler ...
Mais un sous marin,surtout ça doit surtout pas s'entendre... or avec cette eau de refroidissement,qui entre et qui sort du sous-marin,ça doit faire un rafus de tous les diables ...
Par ailleurs j'ai lu q'on fait un effort énorme pour diminuer les "bruits" (chasse d'eau,éviers....) ,des bruits qui doivent être considérablement plus faibles que ceux d'une eau qu'on éjecte ou même qu'on laisse s'écouler .


Bref,il y a tt plein de choses que je ne comprends pas .

Merci .

A +

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Message Publié : 08 Sep 2005 17:00 
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Grégoire de Tours
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Ungern a écrit :
b) Il a fallut augmenter la vitesse de catapultage puisque la vitesse du navire lui même était réduite (de pas beaucoup,mais réduite quand même) .
Donc il a fallut renforcer la structure qui supporte la contrainte de catapultage,donc modifier la cellule même de l'avion (avec les problèmes d'emports militaire que celà entraine à la fois pour le poids et le volume) .

Perdre quelques noeuds, cela influe-t-il beaucoup sur la facilité d'envol d'un avion de chasse à réacteur, catapulté et muni de fusées d'aide au décollage s'il le faut ? Va-t-on revoir tout le système de propulsion pour éviter de coller une fusée à l'avion ? Est-ce rentable de préférer de tout revoir plutôt que de réduire légèrement la charge utile de l'avion ?


Pour les sous-marins, la question est en effet très très intéressante, je ne me l'avais jamais posée encore :lol:


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Message Publié : 08 Sep 2005 17:04 
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On peut faire circuler de l'eau sans bruit et sans pompes, grace à la circulation naturelle. Il suffit de mettre la source froide en haut et la source chaude en bas. L'eau froide et lourde va donc descendre pour prendre la place de l'eau chaude plus légère. Bien entendu, ceci est moins efficace qu'un système de refroidissement avec pompe.
Ensuite, quand le sous-marin est en mouvement, on peut utilser des prises d'eau externes, le mouvement du sous-marin servant à assurer la circulation de l'eau. Il est aussi pissble de faire des circuits dimensionnés pour diminuer au maximum tous les bruits.


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Message Publié : 08 Sep 2005 17:16 
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Grégoire de Tours
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Cela vous aide-t-il ?
FAS a écrit :
S5G
The S5G nuclear propulsion plant, installed only on the SSN-671 Narwhal, was a natural-circulation reactor intended to test the potential contribution of this technology to submarine quieting. Reactor primary coolant pumps are one of the primary sources of noise from submarines, second only to steam turbines, and the elimination of coolant pumps and associated equipment also results in the reduction of mechanical complexity and the volume required by propulsion equipment.

Citer :
S6W Advanced Fleet Reactor
The S6W Advanced Fleet Reactor that powers the SEAWOLF Class is revolutionary in the military sense -- quietness and more efficient performance. It is not a radical design from a safety standpoint. The reactor is a typical Naval pressurized water reactor. The advanced fleet reactor has been installed in the S8G prototype plant for testing, and the S8G prototype plant with the Advanced Fleet Reactor will operate exactly as it has for the past 12 years. That reactor went critical in March 1994 and operated well. Putting the new reactor in a prototype affords the opportunity to operate it before introduction into the fleet, run it harder than in the fleet to determine its peak performance, and test its long-term properties. For the shipboard plant, the reactor core was loaded March 1995 and the ship's pre-commissioning crew began operating reactor plant systems.

Citer :
S9G Next Generation Reactor
The Navy now is well into designing the New Attack Submarine -- a technologically robust ship that provides the best balance between cost and capability. This new submarine will cost about the same as a new improved LOS ANGELES Class ship while retaining SEAWOLF quieting -- an essential military feature in a submarine. The ship will achieve the lowest cost possible commensurate with required military capability. For example, reduced speed allows lower acquisition and life cycle costs through simplification, producibility improvements, and new technology (e.g.,fewer components, enhanced modular construction, new electric plant design, and life-of-the-ship reactor core).

The S9G Next Generation Reactor and associated components which will have increased energy density. The core that is under development for the New Attack Submarine is expected to last the life of the ship. Eliminating the need for a refueling will reduce life cycle costs, cut down the radiation exposure of shipyard workers, and lessen the amount of radioactive waste generated. This is possible because of many developments such as use of advanced computers to perform three-dimensional nuclear, thermal, and structural calculations; further exploitation of the modified fuel process; and better understanding of various reactor technologies which permits more highly optimized designs. Performance improvements are gained through advances in such areas as thermal-hydraulics and structural mechanics, and by optimizing reactor-to-systems interfaces.

The new reactor which will have increased energy density, and new plant components, such as the new concept steam generator, with improved corrosion resistance and reduced life-cycle costs. The new steam generators will also allow greater plant design flexibility and decreased construction costs due to smaller size, spatial orientation, and improved heat transfer efficiency which reduces coolant flow requirements. A new concept steam generator will alleviate the corrosion concerns encountered in existing designs of steam generators, while reducing component size and weight and providing greater flexibility in overall arrangement.


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Message Publié : 08 Sep 2005 17:19 
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Bernard a écrit :
Cela vous aide-t-il ?


Moi, pas trop. J'ai un peu de mal avec l'anglais.


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Message Publié : 08 Sep 2005 17:26 
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Philippe de Commines
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Non,ca n'avence pas fort .

Si dans un sous=marin le réacteur est refroidi par l'eau environante par définition généralement assez froide,la simple gravité ne peut pas suffire,et il faut absolument donc que le sous marins se déplace à la fois pour garder son assiette et pour garder son arrivée-départ d'eau .

mais il y a encore ts pleins de problèmes : la capture d'eau et la circulation d'eau doivent se dérouler en "flux laminaire" ,or le flux laminaire n'exhiste que sur une très faible gamme de vitesse d'écoulement des fluides .

Je ne dis pas que c'est impossible debgarder à toutes les vitesses un flux "laminaire",mais alors il me semble que les entrées d'eau et les canalisations d'eau elles mêmes doivent changer non seulement de section,mais aussi de forme de façon constante et dynamique .

Et ça je ne vois pas "comment" (les entrées-sorties avec des ailettes orientables sans doute,mais la canalisation elle même ...) .

Pour l'eau froide "va encore" si on imagine des canalisations en matière plastique déformablables (mais elles doivent pouvoir se déformer constament,revenir à leurs formes de départ,etc ... et je n'ai jamais entendu parler d'un matériau capable de faire "ça" ...

Pour l'eau chaude,là,c'est bien plus complexe encore d'autant que l'eau chaude ne peut être rejettée à la mer "chaude",mais au contraire refroidie cad mélangée aced de l'eau froide qui n'a pas transité par le moteur sous peine de laisser une trace thermique énorme deriière le sous marin .

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Message Publié : 08 Sep 2005 18:01 
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Grégoire de Tours
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On nous dit que le S5G était un réacteur à circulation naturelle. On testait cette méthode pour voir ses potentielles dans l'application à bord d'un sous-marin.
On nous dit que les pompes primaires du liquide réfrigérant sont les premières sources de bruit à bord des sous-marins nucléaires, et qu'en second lieu ce sont les turbines à vapeur. L'élimination des pompes et de l'équipement qui leur est associé réduit considérablement la complexité mécanique et la place prise par l'équipement de propulsion.

---

Le S6W qui équipe les sous-marins Seawolf (à mon sens les plus performants du monde actuellement. Bien que mis en service après 1997, ils étaient destinés à détruire les SNLE soviétiques pendant la guerre froide. Le programme avait été décidé le 9 Janvier 1989) est qualifié de "révolutionnaire" sur le plan militaire.
C'est un réacteur à eau (je crois traduire "à eau de mer") pressurisée.
Etc etc...

---

Le S9G : la prochaine génération de réacteurs nucléaires

Bon, on nous explique ses points positifs... C'est hors sujet. Puis :

Les avancées dans les secteurs tels que thermique, hydaulique et mécanique permettent des améliorations et optimisations des interfaces des systèmes des réacteurs.
On nous dit qu'il y aura un nouveau concept de générateur de vapeur offrant une meilleure résistance à la corrosion, une plus grande flexibilité des conceptions et installations grâce à une plus petite taille et un poids réduit, une meilleure occupation de l'espace global et à une efficacité améliorée de transfert thermique réduisant les écoulements de liquide réfrigérant.


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Message Publié : 08 Sep 2005 20:02 
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Bernard a écrit :
C'est un réacteur à eau (je crois traduire "à eau de mer") pressurisée.


C'est un réacteur à eau préssurisé, un PWR ou un REP comme les centrales nucléaires d'EDF. L'eau préssurisée sert de modérateur et de caloporteur dans le récteur. Cette eau-là ne doit jamais sortir du coeur (enfin, si, elle en sort et y rentre à nouveau, cette boucle externe sert à ajuster la qualité chimique de l'eau, à injecter des poisons neutroniques et à purifier l'eau.

Ungern a écrit :
Si dans un sous=marin le réacteur est refroidi par l'eau environante par définition généralement assez froide,la simple gravité ne peut pas suffire,et il faut absolument donc que le sous marins se déplace à la fois pour garder son assiette et pour garder son arrivée-départ d'eau .

La circulation naturelle suffit généralement à évacuer un certain pourcentage de la puissance. Elle dépend de la masse d'eau présente dans le réacteur et des surfaces d'échanges. Dans les REP d'EDF, on peut évacuer la puissance résiduelle suite à un arrêt automatique réacteur grâce à la circulation naturelle (cela représente pratiquement 8 à 9% de la puissance nominale, soit (pour une centrale 900MW électriques) 8 à 9% de 2700 MW thermiques, ce qui fait quand même dans les 250 MW thermiques. Bien entendu, ensuite, il faut évacuer cette chaleur vers l'extérieur, dans une centrale, on peut vaporiser de l'eau dans les générateurs de vapeur et ensuite, soit la relacher, soit la condenser en fonctions de divers paramètres. dans un sous-marin, il faut l'évacuer par un circuit de refroidissement sous peine de cuire doucement à la vapeur les occupants.


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