COUPLEX 1 Test Case Nuclear Waste Disposal Far Field Simulation D. VEYRET – M. GEORGIADOU I.U.S.T.I. – C.N.R.S. UMR 6595 Université de Provence 5 rue Enrico.

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1 COUPLEX 1 Test Case Nuclear Waste Disposal Far Field Simulation D. VEYRET – M. GEORGIADOU I.U.S.T.I. – C.N.R.S. UMR 6595 Université de Provence 5 rue Enrico Fermi 13453 Marseille cedex 13 France

2 Méthode : - Le code utilise la méthode des éléments finis. Il est basé sur un algorithme de type projection pour la résolution des équations de la mécanique des fluides. Le système matriciel qui en résulte est résolu à l’aide de méthodes directes ou bien itératives (type BICGSTAB). -Schéma d’intégration en temps : un schéma de deuxième ordre (de type « trapezoidal rule ») est employé. Il se décompose en deux étapes : a) b) où La matrice masse M est transformée de manière à se présenter sous forme diagonale. - Aucun traitement particulier n’est apporté aux termes convectifs, c’est à dire qu’aucune diffusivité artificielle n’est ajoutée. - La résolution des systèmes d’équations s’effectue à l’aide d’une méthode de type directe (décomposition LU), préférée à une méthode de type itérative. Elle nécessite plus de ressources mémoire mais délivre un résultat dans un temps CPU inférieur.

3 Méthode (suite) : - Pas de temps : le problème a été résolu avec des pas de temps différents suivant la présence ou non du terme source. A titre d’exemple, dans le cas de l’iodine : un pas de 1 an pour la période allant de 1000 à 3000 ans un pas de 10 ans pour la période allant de 3000 ans à 10000 ans un pas de 10000 ans pour la période allant de 10000 ans à 10 000000 ans -Le matériel informatique : les calculs ont été menés sur un ordinateur de type PC (Pentium III - 750 MHz). Le temps de résolution pour un pas de temps est de 12 secondes CPU. - Le maillage : il est composé exclusivement d’éléments bilinéaires quadrilatéraux à 4 nœuds. Il comprend 48069 nœuds soit 441 nœuds sur X * 109 nœuds sur Z. Le maillage est raffiné près de la zone de stockage où se trouve le terme source et à la frontière entre les différentes couches soit :

4 Résultats

5

6 Figure 3 : Champ de Pression Vue à l’échelle : Facteur d’échelle sur z :

7 Résultats : Iodine Figure 4 : Iso-concentrations (facteur d’échelle sur z) t = 10110 t = 10 6 t = 50110 t = 10 7

8 Résultats : Iodine Figure 5 : Flux cumulés

9 Résultats : Plutonium Figure 6 : Iso-concentrations (t = 10 6 ) - Les concentration / flux obtenus sont très inférieurs : R  est 10 6 supérieur => les concentrations sont bien plus faibles - Figure 6 est le seul cas où les concentrations sont supérieures à 10 -12 - Les flux cumulés n’ont pas pu être quantifiés