Nouveau centre de recherche à Karlsruhe : COSMOS-H établit des normes pour la recherche sur les centrales électriques !

Nouveau centre de recherche à Karlsruhe : COSMOS-H établit des normes pour la recherche sur les centrales électriques !

Le 8 mai 2025, le Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) la toute dernière installation d'essais thermohydrauliques COSMOS-H a ouvert ses portes. Cet instrument de recherche de pointe est spécialement conçu pour étudier les phénomènes d’ébullition et d’écoulement complexe dans des conditions réalistes de centrale électrique. Avec la capacité de simuler des pressions allant jusqu'à 160 bars et des températures allant jusqu'à 360 degrés Celsius, il représente une étape importante dans la recherche sur la sûreté des réacteurs.

Le système a une puissance thermique installée de 1,8 mégawatts et utilise des méthodes de mesure avancées pour étudier les phénomènes de flux thermique dans des conditions limites précisément contrôlées telles que la pression, la température et la puissance de chauffage. Plus de 100 capteurs haute résolution surveillent le système, tandis qu'un système robotique positionne des caméras à haute vitesse pour documenter les expériences.

Application de recherche et sécurité

Les recherches de COSMOS-H portent sur la sécurité des installations industrielles, notamment les réacteurs nucléaires et les centrales solaires. Il est exploité par le service Flux Multiphasiques dans le cadre du programme Helmholtz NUSAFE Institut de technologie et de sécurité de l'énergie thermique (ITES). Les crises d'ébullition et les phénomènes de transfert de chaleur sont analysés dans des conditions thermodynamiques prototypiques.

L'accent est mis en particulier sur les points critiques tels que le « séchage » et la « sortie de l'ébullition nucléée », qui sont liés à un système de contrôle très développé qui permet d'arrêter rapidement la section de chauffage. Ces mesures de protection sont essentielles pour éviter d'éventuels dommages au système de chauffage.

Contexte scientifique et signification

L'utilisation de COSMOS-H est soutenue par divers projets de recherche traitant de la physique du transfert de chaleur dans des conditions de haute pression. L’objectif est d’améliorer non seulement l’efficacité des processus thermiques de production d’énergie, mais également la sécurité des centrales nucléaires. Le Département de Recherche en Thermohydraulique Expérimentale Dans ce contexte, KIT poursuit le développement de bases de données expérimentales d'analyses d'écoulements assistées par ordinateur, indispensables à la validation des modèles numériques.

Le système COSMOS-H représente donc un outil important pour approfondir la compréhension des écoulements multiphasiques et accroître encore les normes de sécurité dans l’énergie nucléaire ainsi que dans le génie chimique et des procédés.

Avec environ 10 000 collaborateurs et 22 800 étudiants, KIT est l'une des principales universités d'excellence d'Allemagne. L'engagement dans des domaines de recherche d'avenir tels que la thermohydraulique souligne le rôle de l'institut en tant que pionnier dans le domaine des sciences de l'ingénieur.