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P28 - Etude expérimentale de la remise en suspension particulaire par impact de jets liquides contaminés sur une surface

M. MBAYE (1,2), M. SOW (1), C. JOSSERAND (2)

1. Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), PSN-RES, SCA, LPMA, Gif-sur-Yvette, France
2. Laboratoire d'Hydrodynamique de l'Ecole polytechnique, Palaiseau, France.

[2022]

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Résumé

Le sujet de cette étude porte sur l'aérocontamination lié aux aérosols produits lorsqu'un jet de liquide circulaire contaminé impacte une surface solide. L'objectif de l'étude est  de réaliser des expériences en laboratoire à échelle réduite et d'identifier les mécanismes qui sont à l'origine de la mise en suspension de gouttelettes secondaires évaporables lors de l'impact d'un jet de liquides. Les paramètres d'influence retenus sont : de la vitesse débitante et le diamètre du jet de liquide, ainsi que  la hauteur d'impact du jet. Pour chaque essai, la masse totale d'aérosols collectés augmente par palier avec la vitesse. Une augmentation lente pour les faibles vitesses probablement dû aux mécanismes d'impact unique de gouttes et une augmentation plus rapide pour les fortes vitesses causées par les impacts multiples de gouttes. La taille des aérosols collectés est dans la gamme respirable, inférieure à 10 ?m. Ce travail devrait permettre à l'IRSN de disposer des éléments pour estimer le rejet potentiel de contaminant lors d'un scénario accidentel de chute de liquide contaminé.


Mots clés

impact de Jet, instabilité de Rayleigh Plateau, aérosols, gouttelettes secondaires.

Abstract

The topic of this study is the aerocontamination related to aerosols produced when a contaminated circular liquid jet impacts a solid surface. The objective of the study is to carry out laboratory experiments on a reduced scale and to identify the mechanisms which are at the origin of the suspension of secondary evaporable droplets linked to the impact of a liquid jet. The parameters of influence retained are: the flow velocity and the diameter of the liquid jet, as well as the impact height of the jet.  For each test, the total mass of aerosols collected increases in steps with the velocity. A slow increase for low velocities probably due to single drop impact mechanisms and a faster increase for high velocities caused by multiple drop impacts. The size of the collected aerosols is in the respirable range, below 10 ?m. This work should allow nuclear safety authorities to estimate the potential release of contaminant during a contaminated liquid drop accident scenario.


Keywords

jet impingement, Rayleigh Plateau instability, aerosols, secondary droplets.

DOI

10.25576/ASFERA-CFA2022-27965

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