FR2715760A1 - Assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide s'y écoulant. - Google Patents

Abstract

Cet assemblage de combustible comprend un grille (310) qui définit des cellules (410) de barreaux et des cellules (420) de chaussettes en forme de losanges, des barreaux de combustible (130) et des tubes (280) formant chaussettes de guidage traversant les cellules respectives, et des ailettes déflectrices (460) associées à chaque cellule de barreau et solidarisées de la grille pour provoquer une déviation d'une composante du courant de fluide caloporteur autour de chaque barreau de combustible.

Description

Assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour

dévier une composante d'un courant de fluide s'y écoulant.

D'une façon générale, cette invention concerne les assembla- ges de combustible et, plus particulièrement, concerne un assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide s'écoulant devant cet assemblage de combustible, assemblage de combustible qui peut être du type que l'on trouve de façon classique dans le coeur des réacteurs nucléaires.

Avant de discuter l'état de la technique, il est instructif tout d'abord de décrire brièvement la structure et le fonctionnement d'un réacteur nucléaire typique qui contient une pluralité d'assemblages de combustible nucléaire. A cet égard, un réacteur nucléaire est un dispo- sitif permettant de produire de la chaleur grâce à la fission contrôlée d'un matériau combustible nucléaire contenu dans une pluralité de barreaux de combustible adjacents. Les barreaux de combustible sont rassemblés en faisceaux par une pluralité de grilles espacées les unes des autres, chaque grille ayant des cellules ouvertes pour recevoir chaque barreau de combustible et donner une distance prédéterminée (c'est-à-dire le pas) entre les barreaux de combustible adjacents. De plus, des tubes creux formant des chaussettes de guidage des barres de commande sont également logés dans d'autres cellules ouvertes de chaque grille. Les tubes formant chaussettes acceptent de façon coulis- sante des barres mobiles de commande ou d'absorbant capables de réguler le processus de fission. Une première partie d'extrémité et une seconde partie d'extrémité de chaque tube formant chaussette sont respectivement fixées à un embout supérieur et un embout inférieur pour donner un support structurel rigide à l'assemblage de combusti- ble. L'association des barreaux de combustible, des tubes formant chaussettes de guidage, des grilles, de l'embout supérieur et de l'embout inférieur est typiquement désignée dans la technique par le terme "assemblage de combustible". Une pluralité de tels assemblages de combustible sont groupés pour définir un coeur de réacteur nucléai- re qui est enfermé de façon étanche dans une cuve de pression de réacteur.

Pendant le fonctionnement du réacteur nucléaire, on fait passer un courant de caloporteur modérateur liquide (par exemple de l'eau déminéralisée) dans la cuve de pression et sur les barreaux de combustible pour aider au processus de fission et pour retirer la chaleur produite par la fission du matériau combustible nucléaire contenu dans chaque barreau de combustible. La vitesse d'écoulement du caloporteur, qui est pompé sur les barreaux de combustible par des pompes de caloporteur de réacteur, peut être d'approximativement six mètres par secondes (18 pieds) dans le cas d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée classique afin de retirer de façon efficace la chaleur produite par le processus de fission. C'est-à-dire que la chaleur due à la fission du matériau nucléaire est transférée de chaque barreau de combustible, et donc de chaque assemblage de combustible, au calo- porteur modérateur liquide s'écoulant sur les barreaux de combustible.

La chaleur transférée au caloporteur modérateur liquide est ensuite transportée par le caloporteur de la cuve de pression à un générateur à turbine afin de produire de l'électricité d'une manière bien connue dans la technique de production d'énergie électrique. Comme discuté ci-dessous, il est important pour des raisons de sécurité que le calo- porteur récupère de façon efficace la chaleur produite par chaque barreau de combustible. Pour cela, la surface chauffée de chaque barreau de combustible doit être en contact avec le caloporteur au sein duquel règne une température moyenne prédéterminée.

On sait que le flux de chaleur (c'est à dire le débit de trans- fert de chaleur par unité de surface) transversalement à la surface chauffée du barreau de combustible va varier comme une fonction de la différence de température entre la surface chauffée du barreau de combustible et de la masse de caloporteur. Pour apprécier l'importance de cette relation entre le flux de chaleur et la différence de tempéra- ture, la discussion qui suit immédiatement fournit une description de la façon dont le flux de chaleur varie en fonction de la différence de température entre la surface chauffée du barreau de combustible et la masse de caloporteur. De fait, lorsqu'on laisse augmenter la différence entre la température de surface du barreau de combustible et de la masse de caloporteur pendant le démarrage du réacteur, de la chaleur va être transférée de la surface chauffée au caloporteur par une convection à phase unique, ce qui augmente le flux de chaleur.

Lorsque la différence entre la température de surface du barreau de combustible et la température moyenne au sein du caloporteur augmen- te davantage, la température de la surface chauffée va finalement dépasser la température de saturation (c'est-à-dire la température de vapeur saturée à la pression existant dans le coeur du réacteur) et des bulles de vapeur vont se former sur la surface chauffée pour produire une ébullition par nucléation sur la surface chauffée d'une façon qui augmente rapidement le flux de chaleur. Un flux maximal de chaleur va alors se produire lorsque les bulles deviennent suffisamment denses pour coalescer et former un film de vapeur sur la surface chauffée.

Cependant, le film de vapeur va agir comme un isolant thermique parce que la vapeur empêche le transfert de chaleur. Ce point de flux de chaleur maximal, pour lequel le film de vapeur se forme sur la surface chauffée, est habituellement désigné dans la technique comme le point de passage de l'ébullition par nucléation à l'ébullition en film (point DNB) et doit être évité pour des raisons de sécurité. Donc, si on laisse encore augmenter la différence entre la température de surface et la température en masse au-delà du flux maximal de chaleur (DNB), même d'une faible quantité, le flux de chaleur va diminuer rapidement de façon importante même si la température de la surface chauffée augmente. Le film de vapeur sur le barreau de combustible en ce point devient instable dans le sens que le film de vapeur alternativement se déchire et se reforme pour produire une ébullition en film partiel. Si on laisse augmenter encore davantage la différence entre la tempéra- ture de surface et la température au sein du caloporteur, le flux de chaleur va de nouveau augmenter et il va se produire une ébulliton en film de vapeur stable. Cependant, si des flux de chaleur importants se produisent simultanément à l'ébullition en film (c'est-à-dire soit une ébullition en film stable, soit une ébullition partielle), la température de la surface chauffée du barreau de combustible peut devenir suffi- samment importante pour endommager le barreau de combustible (ce qu'on appelle dans la technique le "brûlage") et cela doit être évité pour des raisons de sécurité. Donc, toute personne ayant une connais- sance ordinaire dans la technique comprendra que si le réacteur doit fonctionner de telle sorte que l'ébullition par nucléation se produise près du point DNB, une augmentation relativement faible du flux de chaleur va provoquer un passage relativement rapide à l'ébullition en film qui peut résulter en un brûlage. En conséquence, il est prudent de faire fonctionner le réacteur nucléaire de telle sorte que le flux de chaleur le plus élevé soit inférieur au flux de chaleur maximal associé au point DNB afin d'obtenir la production de chaleur la plus haute possible sans risquer d'endommager le barreau de combustible.

Comme discuté ci-dessus, un film de bulles de vapeur peut se former sur la surface chauffée du barreau de combustible pour y produire une ébullition; cependant, le film de vapeur va agir comme isolant thermique parce que la vapeur empêche le transfert de chaleur et peut conduire au phénomène DNB, qui peut à son tour conduire à un endommagement du barreau de combustible. n est donc souhaitable de maintenir un film de caloporteur liquide essentiellement monophasé à la surface du barreau de combustible pour améliorer le transfert de chaleur entre le barreau de combustible et le caloporteur tout en évi- tant le phénomène DNB. En conséquence, un problème dans la techni- que est de maintenir un film de caloporteur liquide essentiellement monophasé à la surface du barreau de combustible afin d'améliorer le transfert de chaleur du barreau de combustible au caloporteur tout en évitant le phénomène DNB.

L'amélioration du transfert de chaleur du barreau de combus- tible au caloporteur tout en évitant le phénomène DNB augmente le flux de chaleur maximal autorisé pouvant être obtenu à partir d'une taille donnée du coeur de réacteur. Cela est souhaitable parce que l'augmentation du flux de chaleur maximal autorisé pouvant être obte- nu à partir d'une taille donnée du coeur de réacteur augmente la puissance maximale disponible pouvant être obtenue à partir de coeur de réacteur. A cet égard, le transfert de chaleur du barreau de combus- tible au caloporteur peut être amélioré si on augmente la vitesse d'écoulement de la masse de caloporteur sur les barreaux de combusti- ble. Cependant, une augmentation de la vitesse d'écoulement du calo- porteur peut demander des pompes de caloporteur de réacteur plus grosses et plus coûteuses. En conséquence, un autre problème de la technique est d'améliorer de façon efficace le transfert de chaleur du barreau de combustible au caloporteur sans avoir besoin de pompes de caloporteur de réacteur plus grosses et plus coûteuses.

Le maintien d'un filmin de caloporteur liquide essentiellement monophasé à la surface du barreau de combustible pour améliorer le transfert de chaleur du barreau de combustible au caloporteur tout en évitant le phénomène DNB d'une façon qui ne nécessite pas de pompes de caloporteur plus grosses a pris davantage d'importance ces derniè- res années parce que certaines conceptions actuelles de coeur de réac- teur demandent que les barreaux de combustible précédemment mentionnés soient disposés en un réseau à pas triangulaire, plus dense, plutôt qu'en un réseau à pas carré, plus classique et moins dense.

Ainsi, dans certaines conceptions de coeur de réacteur, les assembla- ges de combustible contenant les barreaux de combustible peuvent avoir une section transversale hexagonale pour qu'on puisse obtenir de façon appropriée le réseau à pas triangulaire dense. Des barreaux de combustible disposés dans un réseau à pas triangulaire donnent une densité moyenne de flux de chaleur plus élevée à partir d'un coeur de réacteur de taille donnée par rapport à des barreaux de combustible disposés dans le réseau à pas carré plus classique. L'obtention d'une densité moyenne de flux de chaleur plus élevée à l'aide d'assemblages de combustible plus denses est souhaitable pour des raisons économi- ques parce que ces assemblages de combustible denses donnent un rendement de puissance par unité de volume du coeur de réacteur plus élevé, ce qui augmente donc le retour sur investissements de l'usine.

Cependant, un flux de chaleur plus important tend à augmenter le risque de phénomène DNB et est par conséquent indésirable pour des raisons de sécurité, comme discuté ci-dessus. Donc, il est devenu très important de refroidir de façon adéquate de tels assemblages de combustible, et les barreaux de combustible conditionnés de façon dense qu'ils contiennent, pour éviter le phénomène DNB tout en obte- nant simultanément un flux de chaleur plus élevé par unité de volume du coeur de réacteur.

Des assemblages de combustible appropriés à une utilisation dans des coeurs de réacteurs néculaires sont connus. Un tel assemblage de combustible est divulgué dans le brevet US N 3 787 285 intitulé "Fuel Assembly for A Nuclear Reactor And A Nuclear Reactor Core Comprising Such Fuel Assemblies", délivré le 22 janvier 1974 au nom de Jorgen Marstrand. Ce brevet divulgue un assemblage de combusti- ble avec des ailettes de guidage dont les axes sont parallèles aux barreaux de combustible et qui impartissent un mouvement tourbillon- naire au caloporteur s'écoulant le long des ailettes pour permettre une densité de flux d'énergie plus importante. Les barreaux de combustible sont disposés suivant un motif hexagonal si bien que le contour exté- rieur des assemblages de combustible est hexagonal. Une pluralité d'ailettes sont disposées autour d'un axe central, en étant basculées par rapport à lui, pour amener l'écoulement de fluide sur les éléments de combustible à suivre un trajet globalement hélicoïdal autour de l'axe central. Bien que le brevet de Marstrand divulgue un assemblage de combustible ayant un contour extérieur hexagonal et une pluralité d'ailettes de guidage, le brevet de Marstrand ne semble pas divulguer un assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices desti- nées à dévier une composante d'un courant de fluide s'écoulant sur cet assemblage de combustible, comme décrit et revendiqué dans la présente.

Bien que le brevet cité ci-dessus divulgue un assemblage de combustible approprié à une utilisation dans un coeur de réacteur nucléaire, il ne semble pas divulguer un assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide qui s'écoule sur cet assemblage de combustible, comme décrit et revendiqué cidessous.

En conséquence, ce qui est souhaité, c'est un assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier de façon appropriée une composante d'un courant de fluide s'écoulant sur un tel assemblage de combustible.

On trouvera divulgué ici un assemblage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide s'écoulant sur cet assemblage de combustible.

L'assemblage de combustible comprend un élément de définition de réseau ou grille traversé par des cellules pour barreaux de combustible en forme de losange et par des cellules pour chaussettes de guidage globalement en forme de losange. Une pluralité de barreaux de combustible parallèles s'étendent à travers chaque cellule pour barreaux et une pluralité de tubes formant chaussettes de guidage pour les barres de commande s'étendent à travers les cellules pour chausset- tes. Une pluralité d'ailettes déflectrices sont associées à chaque cellule de barreau et sont fixées en un seul bloc sur le bord amont de chaque cellule de barreau. Chaque ailette déflectrice s'étend au dessus de sa cellule de barreau associée et dépasse partiellement de façon curvili- gne au dessus de la cellule de barreau pour dévier une composante du courant de fluide sur la surface extérieure du barreau de combustible qui traverse la cellule de barreau. L'ailette déflectrice et la forme en losange de chaque cellule de barreau agissent conjointement pour créer un vortex ou tourbillon centré sur l'axe longitudinal du barreau de combustible af-m de maintenir un écoulement de fluide liquide essen- tiellement monophasé le long de la surface extérieure du barreau de combustible, si bien que le phénomène DNB est évité même en présen- ce d'un flux de chaleur élevé sur la surface extérieure du barreau de combustible.

L'assemblage de combustible de la présente invention sera mieux compris à la lecture de la description détaillée suivante, prise en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre une vue en coupe partielle d'une cuve de pression d'un réacteur nucléaire classique dont certaines parties ont été retirées par souci de clarté, des assemblages de combustible de l'invention étant disposés dans la cuve de pression du réacteur et chaque assemblage de combustible incluant une pluralité de barreaux de combustible et de tubes formant chaussettes de guidage pour les barres de commande, la figure 2 montre une vue en élévation verticale partielle de l'un des assemblages de combustible, la figure 3 est une vue fragmentaire en élévation montrant une grille destinée à supporter les barreaux de combustible et les tubes formant chaussettes de guidages, la figure 4 est une vue en plan de la grille prise suivant la ligne de coupe IV-IV de la figure 2, la figure 5 est une vue en perspective d'une première lame intérieure et d'une seconde lame intérieure appartenant à la grille, les première et seconde lames intérieures étant configurées pour pouvoir être entrecroisées et ayant des ailettes déflectrices qui leur sont fixées en faisant corps avec elles, la figure 6 est une vue partielle en perspective de la grille traversée par un tube formant chaussette de guidage et un barreau de combustible, le tube formant chaussette de guidage et le barreau de combustible étant représentés en pointillés, la figure 7 est une vue fragmentaire en plan de l'intérieur de la grille prise suivant la ligne de coupe 7-7 de la figure 3, la figure 8 est une vue en élévation de l'une des ailettes déflectrices qui montre la direction du courant de fluide lorsqu'il est dévié par l'ailette déflectrice, la figure 9 est une vue latérale en élévation de l'ailette dé- flectrice, prise suivant la ligne de coupe 9-9 de la figure 8, et la figure 10 est une vue en plan de l'une de cellules de barreau qui montre la direction de l'écoulement tourbillonnant de fluide autour du barreau de combustible s'étendant à travers la cellule de barreau.

Dans un réacteur nucléaire typique, la chaleur due à la fission du matériau nucléaire contenu dans les barreaux de combustible est transférée des barreaux de combustible à un caloporteur-modérateur liquide s'écoulant sur les barreaux de combustible. Il est important pour des raisons de sécurité que le caloporteur retire de façon efficace la chaleur produite par chaque barreau de combustible afin d'éviter le phénomène DNB. Selon l'invention, on atteint un tel retrait efficace de la chaleur de la surface des barreaux de combustible grâce à des ailet- tes déflectrices courbes appartenant à l'assemblage de combustible qui contient les barreaux de combustible.

Toutefois, avant de décrire la matière objet de la présente in- vention, il est instructif de décrire brièvement la structure et le fonctionnement d'un réacteur nucléaire typique.

En conséquence, si on se réfère à la figure 1, on y voit repré- senté un réacteur nucléaire classique, globalement désigné par 10, destiné à produire de la chaleur grâce à la fission contrôlée d'un maté- riau combustible nucléaire 150 (voir la figure 2). Comme on le voit sur la figure 1, le réacteur 10 comprend une enveloppe 20 de cuve de pression du réacteur ayant une extrémité supérieure ouverte et une pluralité de tubulures d'entrée 30 et de tubulures de sortie 40 qui lui sont fixées (une seule tubulure de chaque catégorie est représentée).

Un couvercle de fermeture 50 est monté de façon étanche sur le dessus de l'enveloppe de cuve 20 si bien que le couvercle de fermeture 50 fer- me ou coiffe de façon étanche l'enveloppe de cuve ouverte 20. Le fait de fermer l'enveloppe de cuve 20 de cette façon permet une mise sous pression appropriée du caloporteur à l'intérieur de l'enveloppe de cuve lorsque le réacteur 10 fonctionne.

Si l'on se réfère encore à la figure 1, on trouve placé dans l'enveloppe de cuve 20 un coeur de réacteur nucléaire, globalement désigné par 60, contenant des assemblages de combustible 120. Une pluralité d'arbres d'entraînement 70 de barres de commande traversent le dessus du couvercle de fermeture 50. Chaque arbre d'entraînement est relié à une pluralité de barres de commande 270 (voir la figure 2) afin de contrôler le processus de fission dans le coeur 60 du réac- teur d'une manière bien connue dans la technique de production d'éner- gie nucléaire. Comme représenté à la figure 1, on trouve à l'intérieur de l'enveloppe 20 de cuve de réacteur une plaque supérieure de coeur 90, horizontale, et une plaque inférieure de coeur 100, horizontale, es- pacée de la plaque supérieure de coeur 90. La plaque inférieure 100 et la plaque supérieure 90 ont chacune une multiplicité d'orifices 110 d'écoulement de caloporteur qui les traversent transversalement pour permettre l'écoulement du caloporteur qui retire la chaleur produite par la fission du combustible nucléaire 150.

Pendant le fonctionnement du coeur du réacteur 10, des barres de commande 80 sont retirées au moins partiellement du coeur 60 du réacteur par actionnement de l'arbre d'entraînement 70 afin d'entretenir la réaction de fission en chaîne. Lorsque de la chaleur est produite par le coeur 60 du réacteur, on fait pénétrer un courant de caloporteur-modérateur liquide (par exemple de l'eau déminéralisée) par la tubulaire d'entrée 30 et on le fait circuler globalement vers le haut à travers le coeur 60 du réacteur dans la direction représentée par les flèches verticales de la figure 1. Le caloporteur modérateur liquide aide à l'opération de fission grâce à des neutrons modérateurs dans le coeur 60 du réacteur et évacue également la chaleur produite par le processus de fission. Le caloporteur modérateur liquide sort du réac- teur nucléaire 10 par la tubulaire de sortie 40, puis est acheminé jusqu'à un dispositif d'échange thermique (non représenté) pour produire de la vapeur. La vapeur est alors acheminée du dispositif d'échange thermique à un générateur à turbine (non représenté) pour produire de l'électricité d'une manière bien connue dans la technique de la production d'énergie électrique.

Si l'on se rapporte à la figure 2, on y voit plus clairement représenté la matière objet de la présente invention, qui est un assem- blage de combustible incluant des ailettes déflectrices pour dévier une composante d'un courant de fluide s'écoulant sur cet assemblage de combustible, comme décrit plus particulièrement ci-dessous. L'assem- blage de combustible, globalement désigné par 120, comprend une pluralité de barreaux de combustible 130 allongés, globalement cylin- driques, disposés verticalement en un réseau parallèle et espacé.

Chaque barreau de combustible 130 contient quant à lui un gainage 140 ou enveloppe métallique creuse et globalement cylindrique desti- née à enfermer de façon étanche une pluralité de pastilles de combusti- ble 150 globalement cylindriques, capables de générer de la chaleur par fission nucléaire. Le gainage 140 a un diamètre intérieur 160 et un diamètre extérieur 170 et peut être fait de tout métal approprié ayant une section efficace microscopique relativement faible pour les neutrons, comme le "ZIRCALOY-4". L'alliage "ZIRCALOY-4" est fait d'approxivativement 1,5 % en poids d'étain, 0,12 % en poids de fer, 0,09 % en poids de chrome, 0,05 % en poids de nickel et 98,24 % en poids de zirconium. Chaque pastille de combustible 150 est faite d'un matériau combustible nucléaire comprenant des noyaux fissibles comme l'uranium 235 (U-235), uniformément dispersé dans une matri- ce de noyaux fertiles comme l'uranium 258 (U-238), pour produire de la chaleur grâce au processus de fission nucléaire. L'assemblage de combustible 120 comprend en outre un premier embout ou première plaque de liaison 180 comprenant une partie de dessus 190 et une partie de fond 200, première plaque plaque de liaison 180 qui peut avoir une section en coupe transversale en forme d'hexagone régulier.

La première plaque de liaison 180 comporte une pluralité d'alésages transversaux 205 (dont un seul est représenté) pour les raisons décrites ci-dessus. Un ressort élastique 220 de maintien vers le bas est relié à la partie de dessus 190 de la première plaque de liaison 180 par des vis 210 ou des dispositifs de fixation de maintien vers le bas. Le ressort 220 de maintien vers le bas fait saillie vers l'extérieur depuis la partie de dessus 190 de la première plaque de liaison 180 pour venir buter sur la plaque supérieure de coeur 90, de sorte que la première plaque de liaison 180 et l'assemblage de combustible 120 sont poussés vers le bas sur la plaque de coeur inférieure 100 lorsque l'assemblage de combustible 120 est intercalé verticalement entre la plaque supé- rieure de coeur 90 et la plaque inférieure de coeur 100. La poussée vers le bas de l'assemblage de combustible 120 empêche un soulève- ment de l'assemblage de combustible 120 par rapport à la plaque infé- rieure de coeur 100, soulèvement qui sinon se produirait à cause de la force hydraulique vers le haut exercée par le courant de fluide calo- porteur lorsque le courant de fluide s'écoule à travers le coeur 60 du réacteur en montant globalement le long d'un axe unidirectionnel d'écoulement. Aligné coaxialement avec la première plaque de liaison 180, en en étant espacé, se trouve un second embout ou seconde plaque de liaison 230 qui peut avoir une section en coupe transversale en forme d'hexagone régulier. La seconde plaque de liaison 230 comprend une pluralité de pieds 240 en saillie vers l'extérieur, faisant corps avec elle, pour faire reposer l'assemblage de combustible 120 en un emplacement prédéterminé sur la plaque inférieure de coeur 100.

La seconde plaque de liaison 230 comporte une pluralité d'alésages 250 (dont l'un seulement est représenté) pour des raisons décrites cidessous.

Si l'on revient à la figure 2, un arbre d'entraînement 70 est relié à la partie de dessus 190 de la première plaque de liaison 180 en ayant des bras 260 qui s'étendent radialement vers l'extérieur pour les raisons décrites ici. Fixée sur chaque bras 260 et s'étendant de façon coulissante à travers l'alésage 205, se trouve une barre allongée d'absorbeur de neutrons ou barre de commande 270 destinée à réguler le processus de fission dans l'assemblage de combustible 120. La pluralité de barres de commandes 270, qui s'étendent vers l'extérieur à travers la partie de fond 200 de la première plaque de liaison 180, sont disposées suivant un réseau parallèle et espacé. Chaque barre de commande 270 est faite d'un matériau approprié comme du B4C (carbure de bore) ayant une section efficace d'absorption microscopi- que relativement importante pour les neutrons. De plus, chaque barre de commande 270 est dimensionnée pour se loger de façon coulissante dans un tube allongé 280, généralement cylindrique et creux, formant chaussette de guidage de la barre de commande, qui s'étend vers l'extérieur depuis la partie de base 200 de la première plaque de liaison 180, chaque tube formant chaussette 280 comprenant une première partie d'extrémité 290 et une seconde partie d'extrémité 300. Chaque tube formant chaussette 280 a aussi un diamètre intérieur 315 et un diamètre extérieur 317. La première partie d'extrémité 290 de chaque tube formant chaussette 280 est logée dans son alésage respectif 205 appartenant à la première plaque de liaison 180 et lui est fixée par soudage ou bossage par exemple. De surcroît, la seconde partie d'extrémité 300 de chaque tube formant chaussette 280 est logée dans son alésage respectif 250 appartenant à la seconde plaque de liaison 230 et lui est fixée, par une vis (non représentée ou des soudures). De cette manière, la première plaque de liaison 180 et la seconde plaque de liaison 230 sont interconnectées par les tubes formant chaussettes 280 pour fournir rigidité et intégrité structurelle à l'assemblage de combustible 120.

Si l'on se rapporte maintenant aux figures 2, 3, 4, 5 et 6, on trouve une pluralité d'éléments de définition de réseau alignés coaxia- lement, globalement désignés par 310, espacés suivant la longueur axiale des tubes formant chaussettes 280 et des barreaux de combustible 130 et coaxialement intercalés entre la première plaque de liaison 180 et la seconde plaque deliaison 230, éléments de définition de réseau ou grilles qui sont destinés à maintenir les tubes formant chaussettes 280 et les barreaux de combustible 130 dans leur configu- ration de réseau parallèle et espacé prédéterminée. Chaque grille 310 peut être faite en alliage "ZIRCALOY-4", ou autre alliage semblable, pour les raisons précédemment décrites d'économie de neutrons.

Chaque grille 310 inclut une bande ou ceinture extérieure 320 ayant un contour transversal d'hexagone régulier placé sur le bord par rapport à l'écoulement de fluide. C'est-à-dire que la ceinture extérieure 320 comprend six panneaux latéraux 330 allongés, fixés en une seule pièce, chaque panneau latéral 330 étant disposé suivant un angle obtus prédéterminé par rapport à son panneau latéral adjacent 330 afin de définir le contour transversal en forme d'hexagone régulier de la ceinture extérieure 320. Placée sur le bord par rapport au courant de fluide et transversalement à l'intérieur de la lame intérieure 320 se trouve une pluralité de premières lames intérieures 340, parallèles et allongées, ayant chacune une longueur prédéterminée. Chaque premiè- re lame intérieure 340 comprend une première partie d'extrémité 350 fixée pour faire corps avec une paroi intérieure comme la paroi inté- rieure 374 de la ceinture extérieure 320, et une seconde partie d'extré- mité 360 fixée pour faire corps avec une autre paroi intérieure comme la paroi intérieure 377 de la ceinture extérieure 320, de sorte que chaque première lame intérieure 340 est parallèle à un panneau latéral présélectionné 330, pour les raisons décrites ci-dessous. De plus, placé sur le bord par rapport au courant de fluide et transversalement à l'intérieur de la ceinture extérieure 320 se trouve une pluralité de secondes lames intérieures 370, parallèles et allongées, ayant chacune une longueur prédéterminée. Chaque seconde lame intérieure 370 comprend de façon semblable une première partie d'extrémité 380 fixée pour faire corps avec une paroi intérieure de la ceinture extérieu- re 320 et une seconde partie d'extrémité 390 fixée pour faire corps avec une autre paroi intérieure de la ceinture extérieure 320, pour les raisons décrites ci-dessous. Comme décrit plus en détails ci-dessous, chaque seconde lame intérieure 370 coupe et s'entrecroise avec chaque première lame intérieure 340 au niveau d'un plan d'intersection 400 pour donner une grille 310 ayant une configuration à claire-voie. La première lame intérieure 340 et la seconde lame intérieure 370 sont ainsi réunies au niveau du plan d'intersection 400 et peuvent y être fixées par des soudures 402 par exemple. Dans le mode préféré de réa- lisation de l'invention, chaque seconde lame intérieure 370 coupe chaque première lame intérieure 340 suivant un angle g d'approximati- vement 29 par rapport à la première lame intérieure 340, pour définir une pluralité de cellules de barreau 410 en forme de losange et une pluralité de cellules de chaussettes 420 globalement en forme de losange dans la grille 310. La première lame intérieure 340 comprend une pluralité d'encoches traversantes 404, perpendiculaires au bord aval de la première lame intérieure 340 dont elles partent jusqu'à approxivativement l'axe longitudinal (c'est-à-dire la partie médiane) de la première lame intérieure 340 pour les raisons décrites ici. De plus, la seconde lame intérieure 370 comprend une pluralité d'enco- ches traversantes 406 perpendiculaires au bord amont de la seconde lame intérieure 370 dont elles partent jusqu'à approxivativement l'axe longitudinal (c'est-à-dire la partie médiane) de la seconde lame inté- rieure 340 pour les raisons décrites ici. Le but des encoches 404/406 est de fournir un moyen pour entrecroiser ou interconnecter les premières lames intérieures 340 et les seconde lames intérieures 370.

C'est-à-dire que chaque encoche 404 qui part du bord aval de chaque première lame intérieure 340 est positionnée pour être appariée avec une encoche respective 406 formée dans le bord amont d'une seconde lame intérieure 370. De façon semblable, chaque encoche 406 qui s'étend depuis le bord amont de chaque seconde lame intérieure 370 est positionnée pour pouvoir être appariée avec une encoche corres- pondante 404 formée dans le bord aval d'une première lame intérieure 340. De cette façon, chaque première lame 340 est entrecroisée ou interconnectée avec chaque seconde lame intérieure 370 pour définir une construction à claire-voie de la grille 310. La construction à claire voie de la grille 310 fournit une intégrité structurelle maximale à la grille 310 tout en minimisant le poids de la grille 310. Il faut comprendre que la terminologie "bord aval" est définie dans la présen- te comme signifiant le bord qui est en aval de l'écoulement du fluide dans le coeur du réacteur 60 et que la terminologie "bord amont" est définie ici comme signifiant le bord qui est en amont de l'écoulement de fluide. Donc, une première lame intérieure 340 et une seconde lame intérieure 370 sont entrecroisées lorsque le bord amont de chaque seconde lame intérieure 370 est appuyé de façon accouplée dans les encoches 404 de chaque première lame intérieure 340 et lorsque le bord aval de chaque première lame intérieure 340 est appuyé de façon accouplée dans les encoches 406 de chaque seconde lame intérieure 370. Quant les premières lames intérieures 340 et les secondes lames intérieures 370 sont entrecroisées de cette façon, chaque première lame intérieure 340 va couper chaque seconde lame intérieure 370 au niveau d'un plan d'intersection 400 et suivant un angle prédéterminé À, qui peut être d'approximativement 29 , comme on le voit mieux sur la figure 5 pour définir des cellules de barreaux 410 en forme de losange et des cellules de chaussettes 420 globalement en forme de losange.

Cela est important parce que lorsque les barreaux de combustible 130 sont mis en place dans leurs cellules de barreaux 410 respectives, cela va donner un pas triangulaire pour fournir un assemblage de combusti- ble 120 à disposition dense.

Comme on le voit mieux sur la figure 4, chaque barreau de combustible 130 traverse une des cellules de barreaux 410 et a un axe central longitudinal globalement parallèle à l'axe d'écoulement du courant de fluide. En outre, chaque tube formant chaussette 280 traverse l'une des cellules de chaussettes 420 et a un axe longitudinal globalement parallèle à l'axe d'écoulement du courant de fluide. On comprendra donc, en se référant à la figure 4, que chaque barre de commande 270 est entourée par ces barreaux de combustible 130 asso- ciés pour réguler de façon appropriée le processus de fission dans les barreaux de combustible 130.

Si l'on se rapporte aux figures 6 et 7, chaque tube formant chaussette 280 est fixé, par bossage et/ou soudure, à sa cellule de chaussette 420 associée pour fixer chaque grille 310 en un emplace- ment prédéterminé suivant la longueur axiale de l'assemblage de combustible 120. En outre, une pluralité d'éléments élastiques formant ressorts 430 sont formés depuis l'intérieur des parois de chaque cellule de barreau 410 et dépassent vers l'intérieur ou s'en étendent pour rete- nir ou supporter par frottement chaque barreau de combustible 130 dans sa cellule de barreau 410 associée de sorte que le barreau de combustible 130 ne se déplace pas axialement, latéralement ni en rota- tion pendant un fonctionnement normal et pendant des situations acci- dentelles supposées expérimentées par le coeur 60 du réacteur. Chaque élément formant ressort 430 est placé suivant un angle aigu, angle qui peut valoir approximativement 45 , par rapport à une première bosse élastique 440 et une seconde bosse élastique 450 qui sont alignées coaxialement et qui sont formées à partir des parois intérieures de chaque cellule de barreau 410. Les bosses 440/450 supportent par frottement chaque barreau de combustible 130. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, une première bosse 440 est placée en amont de l'écoulement de fluide caloporteur tandis qu'une seconde bosse 450 est placée en aval de l'écoulement de fluide caloporteur. On comprendra donc d'après la description ci-dessus que chaque barreau de combustible 130 est supporté et maintenu dans sa cellule de barreau respective 410 en six points de contact ou de fixation à cause des quatre bosses et des deux éléments formant ressorts qui dépassent vers l'intérieur dans chaque cellule de barreau 410 pour se mettre en prise par frottement avec chaque barreau de combustible 130.

Si l'on se rapporte maintenant aux figures 5, 6, 7, 8 et 9, on voit un moyen déflecteur solidarisé du bord amont de chaque première lame intérieure 340 et chaque seconde lame intérieure 370 et associé à chaque cellule de barreau 410, comme une pluralité d'ailettes déflec- trices 460 espacées les unes des autres, destinées à dévier une compo- sante du courant de fluide autour de chaque barreau de combustible qui s'étend dans sa cellule de barreau respective 410. Chaque ailette déflectrice 460 s'étend de façon curviligne en hélice au dessus de sa cellule de barreau associée 410 en en dépassant partiellement pour provoquer un tourbillon ou vortex lorsque le courant de fluide s'écoule devant et à travers la cellule de barreau 410, de sorte que la composante déviée du courant de fluide tourbillonne autour de l'axe central longitudinal du barreau de combustible 130. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, la pluralité d'ailettes déflectrices 460 sont une paire d'ailettes déflectrices 460 associées à chaque cellu- le 410 de barreau de combustible. Chaque ailette déflectrice 460 a une surface de dessous 470 courbée en hélice pour générer le vortex précé- demment mentionné. L'ailette déflectrice 460 peut être courbée vers l'intérieur depuis le bord amont des lames intérieures 340/370 afm de former un angle généralement aigu par rapport à la direction d'écoule- ment du courant de fluide. Les deux ailettes déflectrices 460 sont orientées à l'opposé l'une de l'autre si bien que les deux tourbillons en spirale créés par la paire d'ailettes déflectrices 460 associées à chaque cellule de barreau 410 ne s'écoulent pas à contre-courant l'un par rapport à l'autre. Eviter cet écoulement à contre-courant empêche une interruption des vortex en spirale et fournit un motif souhaité d'écou- lement de vortex en spirale combiné qui monte en spirale le long de la surface extérieure du barreau de combustible 130. Ainsi, lorsque les premières lames intérieures 370 et les secondes lames intérieures 370 sont correctement entrecroisées comme précédemment décrit, chaque cellule de barreau 410 aura deux ailettes déflectrices 460 qui lui seront associées. La présence des deux ailettes déflectrices 460 garan- tit que la composante du courant de fluide dévié autour de l'axe longi- tudinal de chaque barreau de combustible 130 aura une action de tourbillonnement plus importante que s'il n'y avait qu'une seule ailette déflectrice 460. Chacune des deux ailettes déflectrices 460 s'étend sur sa cellule de barreau 410 associée, ou en dépasse partiellement, pour dévier une composante du courant de fluide montant à travers la cellu- le de barreau 410. A cet égard, la surface de dessous 470 de chaque ailette déflectrice 460 s'étend vers le haut de façon curviligne depuis le bord amont de la première lame intérieure 340 ou de la seconde lame intérieure 370 sur une distance prédéterminée au dessus de la cellule de barreau 410 et fait saillie vers l'intérieur sur chaque cellule de barreau 410 pour rediriger le courant d'écoulement de fluide dans la direction des flèches de la figure 8. En outre, les deux ailettes déflec- trices associées à chaque cellule de barreau 410 sont situées de telle sorte que l'une des deux ailettes déflectrices 460 est placée suffisam- ment près de chaque coin extrême de la cellule de barreau 410. C'est- à-dire que les deux ailettes déflectrices 460 sont groupées de façon généralement symétrique sur la plus grande diagonale de la cellule de barreau 410. De surcroît, chacune des première et seconde lames intérieures 340, 370 peut comprendre une pluralité de pattes de soudure 473 espacées, solidaires du bord aval de chaque seconde lame intérieu- re 370 en en partant vers l'extérieur et parallèles au courant de fluide pour fournir du matériau de soudure destiné à souder les premières et secondes lames intérieures 340/370 après que les premières et les secondes lames intérieures 340/370 ont été correctement entrecroisées.

En outre, la ceinture extérieure 330 peut aussi inclure une pluralité de pattes 475 espacées, courbées vers l'intérieur, faisant corps avec le bord aval de celle-ci en en partant vers l'extérieur pour pouvoir faire glisser facilement un premier assemblage de combustible 120 devant un second assemblage de combustible 120 pendant les opérations de rechargeage en combustible, de sorte que le premier assemblage de combustible 120 ne sera pas accroché ou "suspendu" sur le second assemblage de combustible 120. De surcroît, la ceinture extérieure 330 peut inclure une pluralité de nervures déflectrices 477 espacées et courbées vers l'intérieur pour dévier une composante du courant de fluide sur les barreaux de combustible 130 qui sont situés le long de la périphérie intérieure de la ceinture extérieure 330. A cet égard, chaque nervure déflectrice 477 a un contour extérieur globalement en forme de pyramide et fait corps au niveau de sa base avec le bord amont de la ceinture extérieure 330 et s'entend au dessus de sa cellule de barreau 410 associée et partiellement sur elle.

Pendant le fonctionnement du réacteur 10, le courant de caloporteur-modérateur liquide pénètre par la tubulure d'entrée 30 et s'écoule dans la direction générale de l'une des flèches horizontales représentées à la figue 1. Le courant de fluide est alors amené à tourner vers le haut par les orifices d'écoulement 110 pour s'écouler devant et à travers chaque assemblage de combustible 120 placé dans le coeur 60 du réacteur, l'écoulement de fluide à travers le coeur 60 du réacteur étant globalement dans la direction des flèches verticales représentées à la figure 1. Après avoir traversé le coeur 60 du réac- teur, le courant de fluide sort du réacteur 10 par la tubulure de sortie dans la direction générale de l'autre flèche horizontale représentée à la figure 1.

Lorsque le courant de fluide s'écoule à travers le coeur 60 du réacteur, il traverse chaque cellule de barreau 410 en forme de losange définie par la grille 310. Lorsque le courant de fluide s'écoule à travers chaque grille 310 et ses cellules de barreau associées 410, la vitesse du courant de fluide diminue et une chute de pression se produit en raison de l'obstruction provoquée par la grille qui est placée dans le courant de fluide. Cette chute de pression peut conduire à une ébullition par nucléation sur la surface extérieure du barreau de combustible 130 dans la région de la cellule de barreau 410. Si les ailettes déflectrices 460 n'étaient pas présentes et si la chaleur générée par le barreau de combustible 130 est suffisamment forte, il peut se produire une ébullition en film partiel ou stable (c'est-à-dire le phéno- mène DNB) sur la surface du barreau 130, résultant en un brûlage qui est indésirable pour des raisons de sécurité. En conséquence, des ailet- tes déflectrices 460 sont prévues pour dévier le courant de fluide en hélice vers l'extérieur en direction de la surface extérieure du barreau de combustible 130 afin d'éviter une ébullition en film partiel ou stable. Même dans le cas de grilles hexagonales avec pas triangulaire et sans ailettes déflectrices, des ailettes déflectrices 460 vont amélio- rer le phénomène DNB et le rendement thermique. Une telle améliora- tion va résulter en environ 25 % d'augmentation du rendement thermi- que des barreaux de combustible par rapport aux conceptions existan- tes ayant des grilles hexagonales avec pas triangulaire mais n'ayant pas d'ailettes déflectrices ni de nervures déflectrices.

Le contour transversal en forme de losange de chaque cellule de barreau 410 coopère ou agit conjointement avec la surface de dessous 470 courbe de chaque ailette déflectrice 460 pour générer un vortex de sorte que le phénomène DNB est évité. A cet égard, la forme de losange de chaque cellule de barreau 410 donne une superficie transversale d'écoulement réduite pour l'écoulement du fluide par rapport à la cellule de barreau de forme carrée des conceptions de coeur plus classiques. En conséquence, à cause de la superficie transversale d'écoulement réduite de la cellule de barreau 410, obtenue grâce à la forme en losange de la cellule de barreau 410, davantage de courant de fluide montant à travers la cellule de barreau 410 va être forcée de venir en contact avec la surface de dessous 470 de chaque ailette déflectrice 460 lorsque le courant de fluide sort de la cellule de barreau 410. Donc, comme davantage de courant de fluide touche la surface de dessous 470 de l'ailette déflectrice 460, davantage de courant de fluide va être dévié que dans le réseau classique à pas carré. Cela va à son tour provoquer un vortex plus important pour maintenir un écoulement de fluide liquide essentiellement monophasé sur l'extérieur du barreau de combustible 130 afin d'éviter le phénomè- ne DNB.

En outre, des cellules de barreau 410 en forme de losange appartenant à la grille 310, associées à des ailettes déflectrices 460, évitent sensiblement la nécessité d'avoir des pompes de caloporteur de reacteur plus grosses et plus coûteuses pour augmenter la vitesse d'écoulement du fluide afin de maintenir un écoulement de fluide essentiellement monophasé sur l'extérieur des barreaux de combustible 130. La raison en est que les vortex générés par chaque cellule de barreau 410 et les ailettes déflectrices 460 associées accélèrent de façon inhérente l'écoulement de fluide autour de la surface extérieure de chaque cellule de barreau 130.

De plus, des cellules de barreaux 410 en forme de losange permettent d'utiliser un réseau de barreaux de combustible à pas trian- gulaire ayant un pas réduit entre les centres de barreaux de combusti- ble 130 adjacents par rapport au réseau de barreaux plus classique, à pas carré. Cela permet au barreaux de combustible 130 d'être condi- tionnés de façon plus dense afin de donner davantage de puissance à partir d'un coeur de réacteur de taille donnée. Cela est souhaitable parce qu'un coeur de réacteur conditionné de façon plus dense donne d'avantage de puissance par unité de volume ce qui augmente donc le retour sur investissements de l'usine.

En outre, on comprendra d'après la description ci-dessus que les ailettes déflectrices 460 amènent la masse de caloporteur plus froide à se mélanger de façon appropriée avec le fluide plus chaud proche de la surface (c'est-à-dire du diamètre extérieur 170) de chaque barreau de combustible 130 si bien que la différence de température entre la masse du caloporteur et le fluide proche de la surface du barreau de combustible est rendue minimale. Cela donne un écoule- ment de liquide sensiblement monophasé sur la surface du barreau de combustible afin d'évite le phénomène DNB.

f1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des varian- tes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Assemblage de combustible capable de dévier une compo- sante d'un courant de fluide s'écoulant devant l'assemblage de combus- tible, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un élément de définition de réseau (310) ayant un contour transversal en forme d'hexagone, ledit élément définissant une plurali- té de cellules de barreaux (410) en forme de losange et une pluralité de cellules de chaussettes (420) globalement en forme de losange, (b) une pluralité de barreaux de combustible (130) allongés, placés en réseau un parallèle et espacé, chaque barreau de combustible traversant l'une respective des cellules de barreaux, (c) une pluralité de tubes (280) formant chaussettes de guida- ge, allongés, placés en un réseau parallèle et espacé, chacun desdits tubes s'étendant à travers l'une respective des cellules de chaussettes, et (d) une ailette déflectrice (460) associée à chaque cellule de barreau et solidarisée dudit élément de définition de réseau, dépassant de façon curviligne partiellement au dessus de sa cellule de barreau associée, obliquement par rapport au courant de fluide pour dévier une composante du courant de fluide autour de chacun desdits barreaux de combustible.

2. Assemblage de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde ailette déflectri- ce associée à chacune des cellules de barreaux et solidarisée dudit élé- ment de définition de réseau, dépassant partiellement de façon curvili- gne au dessus de sa cellule de barreau associée, obliquement par rapport au courant de fluide pour dévier une composante du courant de fluide autour de chacun desdits barreaux de combustible.

3. Assemblage de combustible capable de dévier une compo- sante d'un courant de fluide s'écoulant sur l'assemblage de combusti- ble, le courant de fluide présentant un axe d'écoulement, l'assemblage de combustible étant caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un élément de définition de réseau (310) qui comprend: (i) une ceinture extérieure (320), ayant un contour transversal en forme d'hexagone, placée sur le bord du courant de fluide, (ii) une pluralité de premières lames intérieures (340) placées sur le bord de l'écoulement de fluide, chacune desdites premiè- res lames intérieures étant fixée à ladite ceinture extérieure, intérieu- rement à ladite ceinture extérieure (320) . (iii) une pluralité de secondes lames intérieures (370), placées sur le bord du courant de fluide, chacune desdites secondes lames intérieures étant fixée à ladite ceinture extérieure (320), inté- rieurement à ladite ceinture extérieure, chacune desdites secondes lames intérieures croisant chacune desdites premières lames intérieu- res suivant un certain angle par rapport à chacune desdites premières lames intérieures pour définir une pluralité de cellules (410) de barreaux en forme de losange et une pluralité de cellules (420) de chaussettes globalement en forme de losanges à travers ledit élément de définition de réseau, (b) une pluralité de barreaux de combustible (130) allongés, placés en un réseau parallèle et espacé dans le courant de fluide et s'étendant à travers les cellules de barreaux respectives, chacun desdits barreaux de combustible ayant un axe longitudinal parallèle à l'axe d'écoulement dudit courant de fluide, (c) une pluralité de tubes (280) formant chaussettes de guida- ge, allonges, placés en un réseau parallèle et espacé dans le courant de fluide et s'étendant à travers les cellules de chaussettes respectives, chacun desdits tubes formant chaussettes ayant un axe longitudinal parallèle à l'axe d'écoulement du courant de fluide, et (d) une pluralité d'ailettes déflectrices (460) associées à chacune des cellules de barreaux, chacune desdites ailettes déflectrices étant solidarisée dudit élément de définition de réseau et dépassant partiellement de façon curviligne au dessus de sa cellule de barreau associée, obliquement par rapport à l'axe d'écoulement du courant de fluide pour dévier une composante du courant de fluide autour de l'axe longitudinal dudit barreau de combustible s'étendant à travers la cellu- le de barreau associée.

4. Assemblage de combustible selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune de ladite pluralité d'ailettes déflectrices dépasse partiellement de façon curviligne et en hélice au dessus de sa cellule de barreau associée pour provoquer un vortex si bien que la composante du courant de fluide déviée autour du barreau de combus- tible tourbillonne autour de l'axe longitudinal dudit barreau de combustible.

5. Assemblage de combustible selon la revendication 4, caractérise en ce que ladite pluralité d'ailettes déflectrices est une paire d'ailettes déflectrices orientées en opposé, décalées l'une par rapport à l'autre pour provoquer deux vortex, si bien que la composan- te du courant de fluide déviée autour de l'axe longitudinal dudit barreau de combustible obtient un effet de tourbillonnement plus important.

6. Assemblage de combustible dans un coeur de réacteur nucléaire traversé par un écoulement de courant de fluide, le courant de fluide ayant un axe d'écoulement unidirectionnel, cet assemblage de combustible étant capable de dévier une composante du courant de fluide s'écoulant sur l'assemblage de combustible et étant caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une première plaque de liaison (180), (b) une seconde plaque de liaison (230) espacée de ladi- te première plaque de liaison en étant coaxialement alignée avec elle, (c) une pluralité d'éléments (310) de définition de réseau, espacés et coaxialement alignés, intercalés entre ladite premiè- re plaque de liaison et ladite seconde plaque de liaison, chacun desdits éléments de définition de réseau comprenant: (i) une ceinture extérieure (320) ayant un contour trans- versal en forme d'hexagone régulier, placée sur le bord de l'écoule- ment de fluide, ladite ceinture extérieure comprenant au moins un panneau latéral allongé (330), (ii) une pluralité de premières lames intérieures (340) allongées, parallèles, placées sur le bord du courant de fluide, chacune desdites premières lames intérieures étant fixée à ladite ceinture exté- rieure et s'étendant transversalement intérieurement à ladite ceinture extérieure, parallèlement audit panneau latéral, (iii) une pluralité de secondes lames intérieures (370) allongées, parallèles, disposées sur le bord du courant de fluide, chacune desdites secondes lames intérieures étant fixée à ladite ceinture extérieure et s'étendant transversalement intérieurement à ladite ceinture extérieure, chacune desdites secondes lames intérieures croisant chacune desdites premières lames intérieures suivant un certain angle par rapport à chacune desdites premières lames intérieu- res pour définir une pluralité de cellules (410) de barreaux en forme de losange et une pluralité de cellules (420) de chaussettes globale- ment en forme de losange à travers ledit élément de définition de réseau, (b) une pluralité de barreaux de combustible (130) allongés, globalement cylindriques, disposés en un réseau parallèle et espacé dans le courant de fluide et capables de produire de la chaleur, chacun desdits barreaux de combustible étant intercalé entre ladite première plaque de liaison et ladite seconde plaque de liaison et ayant un axe longitudinal parallèle à l'axe d'écoulement du courant de fluide, chacun desdits barreaux de combustible s'étendant à travers les cellu- les de barreaux respectives, (c) une pluralité de tubes (280) formant chaussettes de guida- ge, allongés, globalement cylindriques, disposés en un réseau espacé et parallèle dans le courant de fluide, chacun desdits tubes formant chaussettes étant intercalé entre ladite première plaque de liaison et ladite seconde plaque de liaison et ayant une première partie d'extrémité fixée à ladite première plaque de liaison et une seconde partie d'extrémité fixée à ladite seconde plaque de liaison pour interconnec- ter lesdites premières plaques de liaison et secondes plaques de liai- son, chacun desdits tubes formant chaussettes ayant un axe longitudi- nal parallèle à l'axe d'écoulement du courant de fluide, chacun desdits tubes formant chaussettes s'étendant à travers les cellules de chausset- tes respectives, et (d) une pluralité d'ailettes déflectrices (460) associées à chaque cellule de barreau, chacune desdites ailettes déflectrices étant fixée audit élément de définition de réseau et dépassant partiellement de façon curviligne au dessus de sa cellule de barreau associée, obliquement par rapport à l'axe d'écoulement du courant de fluide pour dévier une composante du courant de fluide autour de l'axe longitudi- nal dudit barreau de combustible s'étendant à travers la cellule de barreau associée, ce qui fait que la forme de losange de chaque cellule de barreau et la courbure de chaque ailette déflectrice en saillie agis- sent conjointement pour donner un écoulement de fluide liquide essentiellement monophasé sur ledit barreau de combustible afin de transfé- rer la chaleur dudit barreau de combustible audit courant de fluide lorsque ladite ailette déflectrice dévie la composante du courant de fluide autour de l'axe longitudinal dudit barreau de combustible.

7. Assemblage de combustible selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque ailette déflectrice fait saillie partielle- ment de façon curviligne et en hélice au dessus de sa cellule de barreau associée pour faire tourbillonner la composante du courant de fluide autour de l'axe longitudinal dudit barreau de combustible afin de transférer la chaleur dudit barreau de combustible au courant de fluide.

8. Assemblage de combustible selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux ailettes déflectrices orientées à l'opposé, décalées l'une de l'autre, pour provoquer deux vortex si bien que la composante du courant de fluide déviée autour de l'axe longitudinal du barreau de combustible reçoit un effet de tourbillonnement plus important pour transférer davantage de chaleur dudit barreau de combustible audit courant de fluide.