FR3140703A1 - Debris filter for nuclear fuel assembly bottom tip with variable thickness - Google Patents

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FR3140703A1
FR3140703A1 FR2210306A FR2210306A FR3140703A1 FR 3140703 A1 FR3140703 A1 FR 3140703A1 FR 2210306 A FR2210306 A FR 2210306A FR 2210306 A FR2210306 A FR 2210306A FR 3140703 A1 FR3140703 A1 FR 3140703A1
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Abstract

Filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire avec épaisseur variable Le filtre anti-débris est formé d’une grille (32) présentant une première face (32A) et une deuxième face (32B) opposées, la grille (36) possédant des passages (36) s’étendant entre une entrée (36A) située sur la première face (32A) et une sortie (36B) située sur la deuxième face (32B) pour l’écoulement d’un fluide de refroidissement à travers la grille (32), la grille (32) possédant une première zone (Z1) et au moins une deuxième zone (Z2) dans laquelle la grille (32) présente une épaisseur supérieure à celle de la grille (32) dans la première zone (Z1), des passages (36) étant présents dans la première zone (Z1) et dans chaque deuxième zone (Z2). Figure pour l'abrégé : Figure 7Anti-debris filter for lower end of nuclear fuel assembly with variable thickness The anti-debris filter is formed of a grid (32) having a first face (32A) and a second face (32B) opposed, the grid (36 ) having passages (36) extending between an inlet (36A) on the first face (32A) and an outlet (36B) on the second face (32B) for the flow of a cooling fluid therethrough the grid (32), the grid (32) having a first zone (Z1) and at least a second zone (Z2) in which the grid (32) has a thickness greater than that of the grid (32) in the first zone (Z1), passages (36) being present in the first zone (Z1) and in each second zone (Z2). Figure for abstract: Figure 7

Description

Filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire avec épaisseur variableDebris filter for nuclear fuel assembly bottom tip with variable thickness

La présente invention concerne le domaine des assemblages de combustible nucléaire, en particulier pour réacteur nucléaire à eau pressurisée (ou PWR pour « Pressurized Water Reactor »).The present invention relates to the field of nuclear fuel assemblies, in particular for pressurized water nuclear reactors (or PWR for “Pressurized Water Reactor”).

Un assemblage de combustible nucléaire pour réacteur nucléaire à eau pressurisée comprend généralement un faisceau de crayons de combustible nucléaire s’étendant suivant un axe longitudinal et un squelette de support configuré pour supporter les crayons de combustible nucléaire. Le squelette de support comprend un embout inférieur et un embout supérieur espacés l’axe longitudinal, une pluralité de tubes-guides s’étendant suivant l’axe longitudinal en connectant les embouts l’un à l’autre, et des grilles-entretoises réparties le long des tubes-guides et fixées sur les tubes-guides, chaque grille-entretoise étant configurée pour supporter les crayons de combustible nucléaire.A nuclear fuel assembly for a pressurized water nuclear reactor generally includes a bundle of nuclear fuel rods extending along a longitudinal axis and a support skeleton configured to support the nuclear fuel rods. The support skeleton comprises a lower end and an upper end spaced apart along the longitudinal axis, a plurality of guide tubes extending along the longitudinal axis by connecting the ends to each other, and distributed spacer grids along the guide tubes and fixed to the guide tubes, each spacer grid being configured to support the nuclear fuel rods.

En fonctionnement, l’assemblage de combustible nucléaire est disposé verticalement dans une cuve d’un réacteur nucléaire, en étant posé sur une plaque inférieure de cœur munie d’ouvertures par lesquelles entre un fluide de refroidissement qui circule verticalement de bas en haut à travers l’assemblage de combustible nucléaire.In operation, the nuclear fuel assembly is arranged vertically in a vessel of a nuclear reactor, being placed on a lower core plate provided with openings through which a cooling fluid enters which circulates vertically from bottom to top through nuclear fuel assembly.

Des débris qui seraient présents dans le fluide de refroidissement pourrait endommager les composants de l’assemblage de combustible nucléaire.Debris present in the coolant could damage components of the nuclear fuel assembly.

Il est possible de munir l’embout inférieur de l’assemblage de combustible nucléaire d’un filtre anti-débris permettant l’écoulement du fluide de refroidissement tout en retenant des éventuels débris qui seraient présents dans le fluide de refroidissement. Un tel filtre anti-débris est divulgué dans WO2005/059923A2.It is possible to equip the lower end of the nuclear fuel assembly with an anti-debris filter allowing the flow of the cooling fluid while retaining any debris that may be present in the cooling fluid. Such an anti-debris filter is disclosed in WO2005/059923A2.

Un des buts de l’invention est de proposer un filtre anti-débris qui présente une résistance hydraulique limitée tout en possédant une capacité de rétention des débris satisfaisante.One of the aims of the invention is to provide an anti-debris filter which has limited hydraulic resistance while having a satisfactory debris retention capacity.

A cet effet, l’invention propose un filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire, le filtre anti-débris étant formé d’une grille présentant une première face et une deuxième face opposées, la grille possédant des passages s’étendant entre une entrée située sur la première face et une sortie située sur la deuxième face pour l’écoulement d’un fluide de refroidissement à travers la grille, la grille possédant une première zone et au moins une deuxième zone dans laquelle la grille présente une épaisseur supérieure à celle de la grille dans la première zone, des passages étant présents dans la première zone et dans chaque deuxième zone.For this purpose, the invention proposes an anti-debris filter for the lower end of a nuclear fuel assembly, the anti-debris filter being formed of a grid having a first face and a second opposite face, the grid having passages s 'extending between an inlet located on the first face and an outlet located on the second face for the flow of a cooling fluid through the grid, the grid having a first zone and at least a second zone in which the grid has a thickness greater than that of the grid in the first zone, passages being present in the first zone and in each second zone.

Les zones d’épaisseurs différentes permettent d’ajuster la capacité de rétention des débris et la résistance à l’écoulement de la grille. Une zone de plus grande épaisseur possède une capacité de rétention plus élevée et une résistance à l’écoulement plus élevée et une zone de plus faible épaisseur possède une capacité de rétention plus faible et une résistance à l’écoulement plus faible.The zones of different thicknesses allow the debris retention capacity and flow resistance of the grid to be adjusted. An area of greater thickness has a higher retention capacity and higher resistance to flow and an area of lower thickness has a lower retention capacity and lower resistance to flow.

Dans des modes de réalisation particuliers, le filtre anti-débris comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :In particular embodiments, the anti-debris filter comprises one or more of the following optional characteristics, taken individually or in all possible technical combinations:

- chaque deuxième zone possède des passages présentant une entrée et une sortie décalées transversalement l’une par rapport à l’autre ;- each second zone has passages having an entrance and an exit offset transversely relative to each other;

- chaque deuxième zone possède des passages présentant une entrée et une sortie inclinées l’une par rapport à l’autre avec un angle d’inclinaison non nul ;- each second zone has passages having an entrance and an exit inclined relative to each other with a non-zero angle of inclination;

- chaque deuxième zone possède des passages s’étendant de manière non-rectiligne ;- each second zone has passages extending in a non-rectilinear manner;

- la grille présente dans chaque deuxième zone une épaisseur croissante depuis la périphérie de la deuxième zone vers le centre de la deuxième zone ;- the grid has in each second zone an increasing thickness from the periphery of the second zone towards the center of the second zone;

- chaque deuxième zone présente un contour circulaire ;- each second zone has a circular outline;

- des parois latérales des passages situés dans chaque deuxième zone sont plus hautes que les parois latérales des passages situés dans la première zone ;- side walls of the passages located in each second zone are higher than the side walls of the passages located in the first zone;

- au moins un passage situé dans une deuxième zone est délimité entre deux parois latérales opposées incurvées ;- at least one passage located in a second zone is delimited between two opposite curved side walls;

- la grille est formée d’éléments de grille entrecroisés entre lesquels sont délimités les passages, incluant au moins un élément de grille de hauteur variable s’étendant dans la première zone et au moins une deuxième zone, la hauteur de chaque élément de grille de hauteur variable étant plus grande dans chaque deuxième zone traversée par l’élément de grille de hauteur variable et plus petite dans la première zone ;- the grid is formed of intersecting grid elements between which the passages are delimited, including at least one grid element of variable height extending in the first zone and at least a second zone, the height of each grid element of variable height being larger in each second zone crossed by the grid element of variable height and smaller in the first zone;

- la grille présente un contour quadrangulaire, en particulier un contour carré ;- the grid has a quadrangular contour, in particular a square contour;

- la grille possède quatre deuxièmes zones ;- the grid has four second zones;

- les deuxièmes zones sont réparties sur la grille de manière matricielle.- the second zones are distributed on the grid in a matrix manner.

L’invention concerne aussi un embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire équipé d’un filtre anti-débris tel que défini ci-dessus.The invention also relates to a lower end piece of a nuclear fuel assembly equipped with an anti-debris filter as defined above.

L’invention concerne encore un assemblage de combustible nucléaire, en particulier pour réacteur nucléaire à eau pressurisée, comprenant un filtre anti-débris tel que défini ci-dessus.The invention also relates to a nuclear fuel assembly, in particular for a pressurized water nuclear reactor, comprising an anti-debris filter as defined above.

L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et fait en référence aux dessins annexés, sur lesquels :The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings, in which:

- la est une vue de côté d’un assemblage de combustible nucléaire ;- there is a side view of a nuclear fuel assembly;

- la est une vue en coupe d’un embout inférieur de l’assemblage de combustible nucléaire de la , muni d’un filtre anti-débris ;- there is a sectional view of a lower end of the nuclear fuel assembly of the , equipped with an anti-debris filter;

- la est une vue de dessous du filtre anti-débris ;- there is a bottom view of the debris filter;

- la est une vue de dessous d’un quadrant du filtre anti-débris ;- there is a bottom view of one quadrant of the debris filter;

- la est une vue en perspective du quadrant du filtre anti-débris illustrée sur la ;- there is a perspective view of the debris filter quadrant shown on the ;

- la est une vue en perspective coupée du quadrant du filtre anti-débris illustrée sur la ;- there is a cut perspective view of the debris filter quadrant shown on the ;

- la est une vue en coupe du quadrant du filtre anti-débris illustrée sur la ;- there is a cutaway view of the debris filter quadrant shown on the ;

- la est une vue en coupe analogue à celle de la , illustrant un filtre anti-débris selon un autre exemple de réalisation ;- there is a sectional view similar to that of the , illustrating an anti-debris filter according to another exemplary embodiment;

- la est une vue partielle en coupe d’un filtre anti-débris selon un autre exemple de réalisation, illustrant deux passages adjacents de la grille.- there is a partial sectional view of an anti-debris filter according to another embodiment, illustrating two adjacent passages of the grid.

L’assemblage de combustible nucléaire 2 de la comprend un faisceau de crayons de combustible nucléaire 4 et un squelette de support 6 configuré pour supporter les crayons de combustible nucléaire 4.Nuclear fuel assembly 2 of the comprises a bundle of nuclear fuel rods 4 and a support skeleton 6 configured to support the nuclear fuel rods 4.

Les crayons de combustible nucléaire 4 s’étendent parallèlement entre eux et à un axe longitudinal L.The nuclear fuel rods 4 extend parallel to each other and to a longitudinal axis L.

L’axe longitudinal L s’étend verticalement lorsque l’assemblage de combustible nucléaire 2 est placé dans un cœur d’un réacteur nucléaire. En fonctionnement, un fluide de refroidissement circule verticalement du bas vers le haut à travers l’assemblage de combustible nucléaire 2 comme matérialisé par les flèches F sur la .The longitudinal axis L extends vertically when the nuclear fuel assembly 2 is placed in a core of a nuclear reactor. In operation, a cooling fluid circulates vertically from bottom to top through the nuclear fuel assembly 2 as shown by the arrows F on the .

Dans la suite de la description, les termes « vertical », « horizontal », « haut », « bas », « longitudinal », « transversal », « supérieur » et « inférieur » s’entendent par référence à la position de l’assemblage de combustible nucléaire 2 dans le cœur du réacteur nucléaire, l’axe longitudinal L étant sensiblement vertical.In the remainder of the description, the terms “vertical”, “horizontal”, “top”, “bottom”, “longitudinal”, “transverse”, “upper” and “lower” are understood with reference to the position of the nuclear fuel assembly 2 in the core of the nuclear reactor, the longitudinal axis L being substantially vertical.

Le squelette de support 6 comprend un embout inférieur 8, un embout supérieur 10, une pluralité de tubes-guides 12 et une pluralité de grilles-entretoises 14.The support skeleton 6 comprises a lower end piece 8, an upper end piece 10, a plurality of guide tubes 12 and a plurality of spacer grids 14.

L’embout inférieur 8 et l’embout supérieur 10 sont espacés le long de l’axe longitudinal L.The lower end 8 and the upper end 10 are spaced along the longitudinal axis L.

Les tubes-guides 12 s’étendent suivant l’axe longitudinal L et relient l’embout inférieur 8 et l’embout supérieur 10 entre eux, en maintenant l’écartement entre l’embout inférieur 8 et l’embout supérieur 10. Les crayons de combustible nucléaire 4 sont reçus entre l’embout inférieur 8 et l’embout supérieur 10.The guide tubes 12 extend along the longitudinal axis L and connect the lower end 8 and the upper end 10 between them, maintaining the spacing between the lower end 8 and the upper end 10. The pencils of nuclear fuel 4 are received between the lower end 8 and the upper end 10.

Chaque tube-guide 12 est ouvert à son extrémité supérieure pour permettre l’insertion d’une barre de commande (non représentée) à l’intérieur du tube-guide 12, à travers l’embout supérieur 10. Une telle barre de commande permet de contrôler la réactivité du cœur de réacteur nucléaire dans lequel est inséré l’assemblage de combustible nucléaire 2.Each guide tube 12 is open at its upper end to allow the insertion of a control bar (not shown) inside the guide tube 12, through the upper end piece 10. Such a control bar allows to control the reactivity of the nuclear reactor core into which the nuclear fuel assembly 2 is inserted.

Les grilles-entretoises 14 sont réparties le long des tubes-guides 12 en étant espacées les unes des autres le long de l’axe longitudinal L. Chaque grille-entretoise 14 est fixée rigidement aux tubes-guides 12, les tubes-guides 12 s’étendant à travers chaque grille-entretoise 14.The spacer grids 14 are distributed along the guide tubes 12 being spaced from each other along the longitudinal axis L. Each spacer grid 14 is rigidly fixed to the guide tubes 12, the guide tubes 12 s 'extending through each spacer grid 14.

Chaque grille-entretoise 14 est configurée pour supporter les crayons de combustible nucléaire 4 en les maintenant dans une configuration dans laquelle ils sont espacés transversalement les uns des autres. Les crayons de combustible nucléaire 4 sont de préférence maintenus aux nœuds d’un réseau imaginaire sensiblement régulier.Each spacer grid 14 is configured to support the nuclear fuel rods 4 by maintaining them in a configuration in which they are spaced transversely from each other. The nuclear fuel rods 4 are preferably maintained at the nodes of a substantially regular imaginary network.

Comme illustré sur la , l’assemblage de combustible nucléaire 2 est posé sur une plaque inférieure de cœur 16 par l’intermédiaire de son embout inférieur 8, en regard d’au moins une ouverture 18 pour l’écoulement d’un fluide de refroidissement.As illustrated on the , the nuclear fuel assembly 2 is placed on a lower core plate 16 via its lower end piece 8, facing at least one opening 18 for the flow of a cooling fluid.

En fonctionnement, le fluide de refroidissement passe à travers chaque ouverture 18, entre dans l’assemblage de combustible nucléaire 2 via l’embout inférieur 8, circule le long des crayons de combustible nucléaire 4 et ressort de l’assemblage de combustible nucléaire 2 via l’embout supérieur 10.In operation, the cooling fluid passes through each opening 18, enters the nuclear fuel assembly 2 via the lower nozzle 8, flows along the nuclear fuel rods 4 and exits the nuclear fuel assembly 2 via the upper end 10.

Comme illustré sur la , l’embout inférieur 8 comprend par exemple une plaque d’embout 20 et des pieds 22 s’étendant vers le bas à partir de la plaque d’embout 20 pour prendre appui sur la plaque inférieure de cœur 16. La plaque d’embout 20 présente une face inférieure 20A et une face supérieure 20B.As illustrated on the , the lower end piece 8 comprises for example an end plate 20 and feet 22 extending downwards from the end plate 20 to bear on the lower heart plate 16. The end plate 20 has a lower face 20A and an upper face 20B.

Les tubes guides 12 (non représentés sur la Figures 2) sont par exemple fixés à la plaque d’embout 20 par l’intermédiaire de vis de fixation 24 traversant la plaque d’embout 20.The guide tubes 12 (not shown in Figures 2) are for example fixed to the end plate 20 via fixing screws 24 passing through the end plate 20.

L’embout inférieur 8 est muni d’un filtre anti-débris 30 configuré pour filtrer le fluide de refroidissement.The lower tip 8 is provided with an anti-debris filter 30 configured to filter the cooling fluid.

Le filtre anti-débris 30 comprend une grille 32. La grille 32 présente de préférence la forme d’une plaque.The anti-debris filter 30 comprises a grid 32. The grid 32 preferably has the shape of a plate.

La grille 32 possède une première face 32A et une deuxième face 32B opposées.The grid 32 has a first face 32A and a second face 32B opposite each other.

La grille 32 présente une épaisseur prise entre la première face 32A de la grille et la deuxième face 32B de la grille 32.The grid 32 has a thickness taken between the first face 32A of the grid and the second face 32B of the grid 32.

La première face 32A est destinée à être tournée vers le bas, i.e. vers l’amont en considérant le sens d’écoulement du fluide de refroidissement à travers la grille 32.The first face 32A is intended to be turned downwards, i.e. upwards, considering the direction of flow of the cooling fluid through the grid 32.

La deuxième face 32B est destinée à être tournée vers le haut, i.e. vers l’aval en considérant le sens d’écoulement du fluide de refroidissement à travers la grille 32.The second face 32B is intended to be turned upwards, i.e. downstream, considering the direction of flow of the cooling fluid through the grid 32.

La grille 32 est disposée sous la plaque d’embout 20 de telle manière que le fluide de refroidissement traverse la grille 32 avant de traverser la plaque d’embout 20.The grid 32 is arranged under the end plate 20 in such a way that the cooling fluid passes through the grid 32 before passing through the end plate 20.

De préférence, la grille 32 s’étend sur toute l’étendue de la plaque d’embout 20, plus particulièrement tout l’étendue de la face inférieure 20A de la plaque d’embout 20.Preferably, the grid 32 extends over the entire extent of the end plate 20, more particularly the entire extent of the lower face 20A of the end plate 20.

La grille 32 possède des orifices de fixation 34 pour le passage des vis de fixation 24.The grid 32 has fixing holes 34 for the passage of the fixing screws 24.

Comme illustré sur la , la grille 32 possède des passages 36 s’étendant à travers la grille 32 pour l’écoulement du fluide de refroidissement à travers la grille 32.As illustrated on the , the grid 32 has passages 36 extending through the grid 32 for the flow of cooling fluid through the grid 32.

La grille 32 est par exemple formée par des éléments de grilles 38, 40 allongés qui sont entrecroisés.The grid 32 is for example formed by elongated grid elements 38, 40 which are intersected.

Chaque élément de grille 38, 40 présente par exemple la forme d’un barreau ou d’une plaquette allongée.Each grid element 38, 40 has for example the shape of a bar or an elongated plate.

Chaque passages 36 est défini entre des éléments de grilles 38, 40 entrecroisés adjacents.Each passage 36 is defined between adjacent intersecting grid elements 38, 40.

En particulier, chaque passages 36 a par exemple des parois latérales définies par deux premiers éléments de grille 38 adjacents entrecroisés avec deux deuxièmes éléments de grille 40 adjacents.In particular, each passage 36 has, for example, side walls defined by two adjacent first grid elements 38 intersecting with two adjacent second grid elements 40.

La grille 32 est par exemple formée de premiers éléments de grille 38 s’étendant parallèlement suivant une première direction d’extension T1 et de deuxièmes éléments de grille 40 s’étendant parallèlement suivant une deuxième direction d’extension T2 perpendiculaire à la première direction d’extension T1.The grid 32 is for example formed of first grid elements 38 extending parallel in a first direction of extension T1 and of second grid elements 40 extending parallel in a second direction of extension T2 perpendicular to the first direction d extension T1.

Chaque passages 36 est délimité entre deux premiers éléments de grille 38 adjacents et deux deuxièmes éléments de grille 40 adjacents.Each passage 36 is delimited between two first adjacent grid elements 38 and two second adjacent grid elements 40.

La grille 32 présente par exemple un contour de forme générale quadrangulaire, en particulier un contour de forme générale carrée.The grid 32 has for example an outline of generally quadrangular shape, in particular an outline of generally square shape.

La grille 32 possède par exemple quatre quadrants qui sont analogues, un seul quadrant étant illustré sur les Figures 4 à 7 pour des raisons de clarté.The grid 32 has for example four quadrants which are analogous, only one quadrant being illustrated in Figures 4 to 7 for reasons of clarity.

Par ailleurs, sur les Figures 4 à 7, la deuxième face 32B de la grille 32 est tournée vers le haut, cette deuxième face 32B étant en pratique tournée vers le bas lorsque la grille 32 est montée sur l’embout inférieur 8 et que l’assemblage de combustible nucléaire 2 est installé dans le cœur du réacteur nucléaire.Furthermore, in Figures 4 to 7, the second face 32B of the grid 32 is facing upwards, this second face 32B being in practice facing downwards when the grid 32 is mounted on the lower end piece 8 and the The nuclear fuel assembly 2 is installed in the core of the nuclear reactor.

Comme illustré en particulier sur la , chaque passage 36 s’étend entre une entrée 36A, située sur la première face 32A, et une sortie 36B, située sur la deuxième face 32B.As illustrated in particular on the , each passage 36 extends between an inlet 36A, located on the first face 32A, and an outlet 36B, located on the second face 32B.

L’entrée 36A de chaque passage 36 présente un axe d’entrée A1 et la sortie 36B de chaque passage 36 présente un axe de sortie A2.The inlet 36A of each passage 36 has an input axis A1 and the outlet 36B of each passage 36 has an output axis A2.

Chaque passage 36 s’étend de son entrée 36A à sa sortie 36B suivant une ligne centrale C de ce passage 36.Each passage 36 extends from its inlet 36A to its outlet 36B along a central line C of this passage 36.

La ligne centrale C de chaque passage 36 est tangente à l’axe d’entrée A1 à l’entrée 36A du passage 36 et tangente à l’axe de sortie A2 à la sortie du passage 36.The central line C of each passage 36 is tangent to the inlet axis A1 at the inlet 36A of the passage 36 and tangent to the outlet axis A2 at the outlet of the passage 36.

L’axe d’entrée A1 et l’axe de sortie A2 de chaque passage 36 définissent entre eux un angle d’inclinaison θ. L’angle d’inclinaison θ est aussi appelé angle de déflexion.The input axis A1 and the output axis A2 of each passage 36 define between them an angle of inclination θ. The angle of inclination θ is also called the angle of deflection.

L’angle d’inclinaison θ entre l’axe d’entrée A1 et l’axe de sortie A2 de chaque passage 36 de la grille 32 est par exemple comprise entre 0° et 60°.The angle of inclination θ between the input axis A1 and the output axis A2 of each passage 36 of the grid 32 is for example between 0° and 60°.

Chaque passage 36 présentant un angle d’inclinaison θ nul (i.e. de 0°) correspond à un passage 36 rectiligne. L’axe d’entrée A1 et l’axe de sortie A2 coïncident. Le passage 36 présente une déflexion nulle entre son entrée 36A et sa sortie 36B. L’entrée 36A et la sortie 36B sont alignéesEach passage 36 having a zero inclination angle θ (i.e. 0°) corresponds to a rectilinear passage 36. The input axis A1 and the output axis A2 coincide. Passage 36 has zero deflection between its inlet 36A and its outlet 36B. Input 36A and output 36B are aligned

Chaque passage 36 présentant un angle d’inclinaison θ non nul entre son axe d’entrée A1 et son axe de sortie A2 présente une déflexion non nulle entre son entrée 36A et sa sortie 36B.Each passage 36 having a non-zero angle of inclination θ between its inlet axis A1 and its outlet axis A2 presents a non-zero deflection between its inlet 36A and its outlet 36B.

Un angle d’inclinaison θ non nul correspond à un passage 36 courbe, i.e. s’étendant suivant une ligne centrale C courbe. La ligne centrale C de chaque passage 36 courbe présente de préférence une inclinaison variant de manière monotone entre l’axe d’entrée A1 et l’axe de sortie A2.A non-zero angle of inclination θ corresponds to a curved passage 36, i.e. extending along a curved central line C. The central line C of each curved passage 36 preferably has an inclination varying monotonically between the input axis A1 and the output axis A2.

Chaque passage 36 présentant un angle d’inclinaison θ non nul entre son axe d’entrée A1 et son axe de sortie A2 a de préférence son entrée 36A et sa sortie 36B décalées transversalement l’une par rapport à l’autre en considérant la direction d’écoulement du fluide à travers la grille 32.Each passage 36 having a non-zero angle of inclination θ between its inlet axis A1 and its outlet axis A2 preferably has its inlet 36A and its outlet 36B offset transversely relative to each other considering the direction fluid flow through the grid 32.

Avantageusement, la grille 32 possède des passages 36 ayant des angles d’inclinaison θ entre leur axe d’entrée A1 et leur axe de sortie A2 différents. En d’autres termes, la grille 32 possède des passages 36 présentant des déflexions respectives différentes.Advantageously, the grid 32 has passages 36 having angles of inclination θ between their input axis A1 and their output axis A2 different. In other words, the grid 32 has passages 36 having different respective deflections.

Sur la , trois angles d’inclinaison θ différents sont représentés, dont un qui est nul (à droite sur la ) et qui correspond à un passage 36 rectiligne.On the , three different inclination angles θ are represented, including one which is zero (on the right on the ) and which corresponds to a rectilinear passage 36.

Dans un exemple de réalisation, les axes de sortie A2 de tous les passages 36 sont parallèles entre eux, les axes d’entrée A1 de passages 36 ayant des angles d’inclinaison θ différents étant inclinés les uns par rapport autre autres.In an exemplary embodiment, the output axes A2 of all passages 36 are parallel to each other, the input axes A1 of passages 36 having different angles of inclination θ being inclined relative to each other.

De préférence, les axes de sortie A2 des passages 36 sont parallèles à la direction d’écoulement du fluide. Ceci permet de limiter les perturbations de l’écoulement du fluide à la sortie de la grille 32.Preferably, the outlet axes A2 of the passages 36 are parallel to the direction of flow of the fluid. This makes it possible to limit disturbances to the flow of fluid at the outlet of grid 32.

La prévision de passages 36 avec des angles d’inclinaison θ différents permet de différencier la capacité de rétention et la résistance à l’écoulement de différentes zones de la grille 32.The provision of passages 36 with different inclination angles θ makes it possible to differentiate the retention capacity and the resistance to flow of different zones of the grid 32.

Une zone de la grille avec des passages 36 possédant des angles d’inclinaison θ plus grands (i.e. des déflexion plus grandes) possède une capacité de rétention des débris plus grande et une résistance à l’écoulement plus grande, alors qu’une zone de la grille avec des passages 36 possédant des angles d’inclinaison θ plus petits (i.e. des déflexions plus petites) possède une capacité de rétention des débris plus petite et une résistance à l’écoulement plus petite.A zone of the grid with passages 36 having larger angles of inclination θ (i.e. larger deflections) has a greater debris retention capacity and a greater resistance to flow, while a zone of the grid with passages 36 having smaller inclination angles θ (i.e. smaller deflections) has a smaller debris retention capacity and a smaller flow resistance.

De préférence, la grille 32 présente une première zone Z1, la première zone Z1 possédant une pluralité de passages 36, et au moins une deuxième zone Z2, chaque deuxième zone Z2 possédant une pluralité de passages 36, les angles d’inclinaison θ des passages 36 situés dans chaque deuxième zone Z2 étant non nuls et supérieurs ou égaux à l’angle d’inclinaison θ maximal des passages 36 situés dans la première zone Z1.Preferably, the grid 32 has a first zone Z1, the first zone Z1 having a plurality of passages 36, and at least one second zone Z2, each second zone Z2 having a plurality of passages 36, the angles of inclination θ of the passages 36 located in each second zone Z2 being non-zero and greater than or equal to the maximum angle of inclination θ of the passages 36 located in the first zone Z1.

En particulier, les axes de sortie A2 des passages 36 de la première zone Z1 et de chaque deuxième zone Z2 sont par exemple parallèles entre eux.In particular, the output axes A2 of the passages 36 of the first zone Z1 and of each second zone Z2 are for example parallel to each other.

Les axes d’entrée A1 de passages 36 de chaque deuxième zone Z2 sont par exemple inclinés d’un angle non nul par rapport aux axes d’entrée A1 des passages 36 de la première zone Z1. Les axes d’entrée A1 de ces passages 36 de chaque deuxième zone Z2 font un angle non nul avec les axes d’entrée A1 des passages 36 de la première zone Z1.The input axes A1 of passages 36 of each second zone Z2 are for example inclined by a non-zero angle relative to the input axes A1 of the passages 36 of the first zone Z1. The input axes A1 of these passages 36 of each second zone Z2 make a non-zero angle with the input axes A1 of the passages 36 of the first zone Z1.

L’angle d’inclinaison θ entre l’axe d’entrée A1 et l’axe de sortie A2 de chaque passage 36 de la première zone Z1 est par exemple sensiblement nul. Les passages 36 de la première zone Z1 sont par exemple rectilignes.The angle of inclination θ between the input axis A1 and the output axis A2 of each passage 36 of the first zone Z1 is for example substantially zero. The passages 36 of the first zone Z1 are for example rectilinear.

De préférence, la grille 32 possède une deuxième zone Z2 respective associée à chaque ouverture 18 de la plaque inférieure de cœur 16 située sous l’embout inférieur 8 lorsque l’assemblage de combustible nucléaire 2 est disposé sur la plaque inférieure de cœur 16.Preferably, the grid 32 has a second respective zone Z2 associated with each opening 18 of the lower core plate 16 located under the lower end piece 8 when the nuclear fuel assembly 2 is placed on the lower core plate 16.

La grille 32 possède par exemple quatre deuxièmes zones Z2 réparties sur la grille 32 de forme quadrangulaire et en particulier carrée, les deuxièmes zones Z2 étant par exemple réparties suivant une répartition matricielle 2X2.The grid 32 has for example four second zones Z2 distributed on the grid 32 of quadrangular and in particular square shape, the second zones Z2 being for example distributed according to a 2X2 matrix distribution.

La grille 32 possède ici quatre deuxième zone Z2, chaque deuxième zone Z2 étant située dans un quadrant respectif de la grille 32.Grid 32 here has four second zones Z2, each second zone Z2 being located in a respective quadrant of grid 32.

La grille 32 présente par exemple une épaisseur variable, l’épaisseur de la grille 32 dans chaque deuxième zone Z2 étant strictement supérieure à l’épaisseur de la grille dans la première zone Z1.The grid 32 has for example a variable thickness, the thickness of the grid 32 in each second zone Z2 being strictly greater than the thickness of the grid in the first zone Z1.

Comme illustré sur les Figures 4 à 7, et en particulier sur la , dans chaque deuxième zone Z2, la grille 32 présente une épaisseur strictement supérieure à l’épaisseur de la grille 32 dans la première zone Z1.As illustrated in Figures 4 to 7, and in particular on the , in each second zone Z2, the grid 32 has a thickness strictly greater than the thickness of the grid 32 in the first zone Z1.

De préférence, dans la première zone Z1, la grille 32 présente une épaisseur sensiblement constante, nommée première épaisseur E1.Preferably, in the first zone Z1, the grid 32 has a substantially constant thickness, called first thickness E1.

La hauteur de chaque élément de grille 38, 40 est prise suivant l’épaisseur de la grille 32.The height of each grid element 38, 40 is taken according to the thickness of the grid 32.

Dans la première zone Z1, chaque élément de grille 38, 40 présente une hauteur sensiblement constante ou première hauteur H1. La première hauteur H1 correspond à la première épaisseur E1.In the first zone Z1, each grid element 38, 40 has a substantially constant height or first height H1. The first height H1 corresponds to the first thickness E1.

Dans chaque deuxième zone Z2, la grille 32 présente une deuxième épaisseur E2 strictement supérieure à la première épaisseur E1 de la grille 32.In each second zone Z2, the grid 32 has a second thickness E2 strictly greater than the first thickness E1 of the grid 32.

La grille 32 présente par exemple une épaisseur variable, variant entre la première épaisseur E1 à la périphérie de chaque deuxième zone Z2 jusqu’à une deuxième épaisseur E2, par exemple au centre de la deuxième zone Z2.The grid 32 has for example a variable thickness, varying between the first thickness E1 at the periphery of each second zone Z2 up to a second thickness E2, for example at the center of the second zone Z2.

Dans chaque deuxième zone Z2, au moins une partie des éléments de grille 38, 40 présente une hauteur strictement supérieure à la première hauteur H1.In each second zone Z2, at least part of the grid elements 38, 40 has a height strictly greater than the first height H1.

Au moins une partie des éléments de grille 38, 40 présente par exemple une haute variable, variant par exemple entre la première hauteur H1 et une deuxième hauteur H2.At least part of the grid elements 38, 40 has for example a high variable, varying for example between the first height H1 and a second height H2.

La première hauteur H1 correspond à la première épaisseur E1 et la deuxième hauteur H2 correspond à la deuxième épaisseur E2.The first height H1 corresponds to the first thickness E1 and the second height H2 corresponds to the second thickness E2.

Par exemple, dans chaque deuxième zone Z2, chaque élément de grille 38, 40 présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1 ou une partie seulement des éléments de grille 38, 40 présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1.For example, in each second zone Z2, each grid element 38, 40 has a height greater than the first height H1 or only part of the grid elements 38, 40 has a height greater than the first height H1.

En particulier, dans chaque deuxième zone Z2, chaque premier élément de grille 38 ou une partie seulement des éléments de grille 38 présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1 et/ou chaque deuxième élément de grille 40 ou une partie seulement des deuxièmes éléments de grille 40 présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1.In particular, in each second zone Z2, each first grid element 38 or only part of the grid elements 38 has a height greater than the first height H1 and/or each second grid element 40 or only part of the second elements of grid 40 has a height greater than the first height H1.

Sur les Figures 4 à 7, dans chaque deuxième zone Z2, chaque premier élément de grille 38 présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1 et un deuxième élément de grille 40 sur trois présente une hauteur supérieure à la première hauteur H1.In Figures 4 to 7, in each second zone Z2, each first grid element 38 has a height greater than the first height H1 and a second grid element 40 out of three has a height greater than the first height H1.

Les parois latérales de chaque passage 36 sont définies par les portions des éléments de grille 38, 40 délimitant le passage 36.The side walls of each passage 36 are defined by the portions of the grid elements 38, 40 delimiting the passage 36.

Ainsi, des parois latérales des passages situés dans chaque deuxième zone Z2 sont plus hautes que les parois latérales des passages situés dans la première zone Z1.Thus, side walls of the passages located in each second zone Z2 are higher than the side walls of the passages located in the first zone Z1.

Comme illustré en particulier sur la , chaque passage 36 est délimité entre deux parois latérales opposées qui s’étendent sensiblement de manière parallèle en étant incurvéesAs illustrated in particular on the , each passage 36 is delimited between two opposite side walls which extend substantially parallel while being curved

Ainsi chacun de ces passages 36 s’étend de manière curviligne, son entrée 36A et sa sortie 36B étant décalées transversalement l’une par rapport à l’autre et inclinées l’une par rapport à l’autre.Thus each of these passages 36 extends in a curvilinear manner, its inlet 36A and its outlet 36B being offset transversely with respect to one another and inclined with respect to one another.

En particulier, dans chaque deuxième zone Z2, chaque premier élément de grille 38 de hauteur variable, et en particulier chaque premier élément de grille 38, présente une portion supérieure 42 qui s’étend plus haut que le reste de la première face 32A de la grille 32 dans la première zone Z1.In particular, in each second zone Z2, each first grid element 38 of variable height, and in particular each first grid element 38, has an upper portion 42 which extends higher than the rest of the first face 32A of the grid 32 in the first zone Z1.

La portion supérieure 42 de chaque premier élément de grille 38 est par exemple incurvée pour définir les passages 36 courbes.The upper portion 42 of each first grid element 38 is for example curved to define the curved passages 36.

Chacun des deuxièmes éléments de grille 40 s’étend par exemple sensiblement suivant un plan.Each of the second grid elements 40 extends for example substantially along a plane.

Dans chaque deuxième zone Z2, des deuxièmes éléments de grille 40 de hauteur variable possèdent des portions supérieure 44 qui croisent les portions supérieures 42 des premiers éléments de grille 38 de hauteur variable.In each second zone Z2, second grid elements 40 of variable height have upper portions 44 which intersect the upper portions 42 of the first grid elements 38 of variable height.

La grille 30 est par exemple réalisée par un procédé de fabrication par ajout de matière (fabrication additive) et/ou par un procédé de fabrication avec enlèvement de matière (usinage).The grid 30 is for example produced by a manufacturing process by adding material (additive manufacturing) and/or by a manufacturing process with removal of material (machining).

Pour l’obtention de la grille 32 avec des passages 36 ayant des axes d’entrée A1 inclinés les uns par rapport aux autres et des axes de sortie A2 parallèles entre eux, une ébauche de grille 32 est par exemple fabriquée initialement avec une épaisseur constante, chaque passage 36 s’étendant suivant une ligne centrale C courbe avec un angle d’inclinaison non nul entre son axe d’entrée A1 et son axe de sortie A2, les passages 36 s’étendant parallèlement entre eux.To obtain the grid 32 with passages 36 having input axes A1 inclined relative to each other and output axes A2 parallel to each other, a grid blank 32 is for example initially manufactured with a constant thickness , each passage 36 extending along a curved central line C with a non-zero angle of inclination between its entry axis A1 and its exit axis A2, the passages 36 extending parallel to each other.

Initialement, les axes d’entrée A1 des passages 36 sont parallèles entre eux et les axes de sortie A2 des passages 36 sont parallèles entre eux.Initially, the input axes A1 of the passages 36 are parallel to each other and the output axes A2 of the passages 36 are parallel to each other.

Ensuite, l’ébauche de grille 32 est usinée sur sa première face 32A de manière à former la première zone Z1 et chaque deuxième zone Z2.Then, the grid blank 32 is machined on its first face 32A so as to form the first zone Z1 and each second zone Z2.

Du fait de la variation d’épaisseur de la grille 32 usinée, certains passages 36 sont réduits en hauteur, et des passages 36 présentent finalement des axes d’entrée A1 inclinés les uns par rapport aux autres.Due to the variation in thickness of the machined grid 32, certain passages 36 are reduced in height, and passages 36 finally have input axes A1 inclined relative to each other.

En particulier, les passages 36 situés dans les régions les plus minces de la grille 32 usinée présentent les axes d’entrée A1 les moins inclinés et les angles d’inclinaison θ les plus petits, et les passages 36 situés dans les régions les plus épaisses de la grille 32 présentent les axes d’entrée A1 les plus inclinés et les angles d’inclinaison θ les plus grands.In particular, the passages 36 located in the thinnest regions of the machined grid 32 have the least inclined input axes A1 and the smallest inclination angles θ, and the passages 36 located in the thickest regions of grid 32 have the most inclined input axes A1 and the largest angles of inclination θ.

Ainsi, des passages 36 situés dans chaque deuxième zone Z2 possèdent un angle d’inclinaison θ plus grand que les passages 36 situés dans la première zone Z1.Thus, passages 36 located in each second zone Z2 have a greater angle of inclination θ than the passages 36 located in the first zone Z1.

L’épaisseur de la grille 32 est par exemple réduite dans la première zone Z1 de telle manière que seul subsiste dans chaque passage 36 de la première zone Z1 un tronçon de sortie rectiligne de passage 36 de la grille 32 avant usinage, chaque passage 36 de la première zone Z1 étant donc rectiligne dans la grille 32 usinée.The thickness of the grid 32 is for example reduced in the first zone Z1 in such a way that only a rectilinear exit section of passage 36 of the grid 32 remains in each passage 36 of the first zone Z1 before machining, each passage 36 of the first zone Z1 therefore being rectilinear in the machined grid 32.

Dans une variante illustrée sur la , qui est analogue à la et sur laquelle les références numériques aux éléments analogues sont reprises, une grille 32 présente par exemple une épaisseur constante, les différences d’inclinaison entre les passages 36 résultant de différences de courbure entre les lignes centrales C des passages 36, par exemple de différences de courbures entre des parois latérales des passages 36.In a variant illustrated on the , which is analogous to the and on which the numerical references to similar elements are included, a grid 32 has for example a constant thickness, the differences in inclination between the passages 36 resulting from differences in curvature between the central lines C of the passages 36, for example from differences in curvatures between side walls of passages 36.

Une telle grille 32 est par exemple obtenue par fabrication additive.Such a grid 32 is for example obtained by additive manufacturing.

Comme illustré sur la , il est possible de prévoir des passages 36 de section transversale variable le long du passage 36, chaque passage 36 de section transversale variable possédant un tronçon d’entrée 46 convergeant (en considérant le sens d’écoulement du fluide dans le passage 36 de l’entrée 36A vers la sortie 36B) et/ou un tronçon de sortie 48 divergeant.As illustrated on the , it is possible to provide passages 36 of variable cross section along the passage 36, each passage 36 of variable cross section having a converging inlet section 46 (considering the direction of flow of the fluid in the passage 36 of the 'inlet 36A towards outlet 36B) and/or a diverging outlet section 48.

Un tronçon d’entrée 46 convergeant ou un tronçon de sortie 48 divergeant est obtenu par exemple en prévoyant un chanfrein sur des parois latérales respectivement du tronçon d’entrée 46 et du tronçon de sortie.A converging inlet section 46 or a diverging outlet section 48 is obtained for example by providing a chamfer on the side walls respectively of the inlet section 46 and the outlet section.

Chaque passage 36 de section transversale variable est muni d’un tronçon d’entrée 46 convergeant et d’un tronçon de sortie divergeant 48, avec ou sans tronçon intermédiaire de section transversale constante, d’un tronçon d’entrée 46 convergeant, le reste du passage présentant une section transversale constante ou d’un tronçon de sortie 46 divergeant, le reste du passage présentant une section transversale constante.Each passage 36 of variable cross section is provided with a converging inlet section 46 and a diverging outlet section 48, with or without intermediate section of constant cross section, a converging inlet section 46, the rest of the passage having a constant cross section or of a diverging outlet section 46, the rest of the passage having a constant cross section.

Un passage 36 de section transversale variable muni d’un tronçon d’entrée 46 convergeant et d’un tronçon de sortie divergeant 48 sans tronçon intermédiaire de section transversale constante, possède par exemple des parois latérales courbes et convexes.A passage 36 of variable cross section provided with a converging inlet section 46 and a diverging outlet section 48 without an intermediate section of constant cross section, has for example curved and convex side walls.

La variation de section transversale d’un passage 36 permet de générer un effet venturi dans le fluide circulant dans le passage 36.The variation in cross section of a passage 36 makes it possible to generate a venturi effect in the fluid circulating in the passage 36.

Comme illustré également sur la , de préférences le bord inférieur et/ou le bord supérieur de chaque paroi latérale de chaque passage 36 est de préférence arrondi. Ceci permet de favoriser l’écoulement du fluide en limitant la résistance à l’écoulement de la grille 32.As also illustrated on the , preferably the lower edge and/or the upper edge of each side wall of each passage 36 is preferably rounded. This makes it possible to promote the flow of the fluid by limiting the resistance to the flow of the grid 32.

La prévision de passage 36 avec des angles d’inclinaison θ entre l’entrée 36A et la sortie 36B différents permet de différencier la capacité de rétention et la résistance à l’écoulement de différentes zones de la grille 32.The provision of passage 36 with different inclination angles θ between the inlet 36A and the outlet 36B makes it possible to differentiate the retention capacity and the resistance to flow of different zones of the grid 32.

Une zone de la grille avec des passages 36 possédant des angles d’inclinaison θ plus grands possède une capacité de rétention des débris plus grande et une résistance à l’écoulement plus grande, alors qu’une zone de la grille avec des passages 36 possédant des angles d’inclinaison θ plus petits possède une capacité de rétention des débris plus petite et une résistance à l’écoulement plus petite.An area of the grid with passages 36 having larger angles of inclination θ has a greater debris retention capacity and greater flow resistance, while an area of the grid with passages 36 having Smaller tilt angles θ have smaller debris holding capacity and smaller flow resistance.

La prévision d’une première zone Z1 avec une premier épaisseur E1 et d’une ou plusieurs deuxièmes zones Z2 avec une épaisseur strictement supérieure à la première épaisseur E1 permet de former facilement des passages 36 avec des angles d’inclinaison θ entre l’entrée 36A et la sortie 36B plus petit dans la première zone Z1 et des passages 36 avec des angles d’inclinaison θ entre l’entrée 36A et la sortie 36B plus grands dans chaque deuxième zone Z2, à partir d’une ébauche de grille d’épaisseur constante dont les passages 36 sont parallèles avec des angles d’inclinaison θ entre l’entrée 36A et la sortie 36B identique et non nuls .The provision of a first zone Z1 with a first thickness E1 and one or more second zones Z2 with a thickness strictly greater than the first thickness E1 makes it possible to easily form passages 36 with angles of inclination θ between the entrance 36A and the outlet 36B smaller in the first zone Z1 and passages 36 with angles of inclination θ between the inlet 36A and the outlet 36B larger in each second zone Z2, from a grid blank of constant thickness whose passages 36 are parallel with angles of inclination θ between the inlet 36A and the outlet 36B which are identical and non-zero.

La ou les deuxièmes zones Z2 peuvent être placées sur la grille 30 au ou aux endroits où la probabilité que les débris passent est la plus grande, ce qui est la plupart du temps en regards des ouvertures 18 de la plaque inférieure de cœur 16 par lesquelles le fluide de refroidissement arrive sous les assemblages de combustible nucléaire 2.The second zone(s) Z2 can be placed on the grid 30 at the location(s) where the probability of debris passing is greatest, which is most of the time facing the openings 18 of the lower core plate 16 through which the cooling fluid arrives under the nuclear fuel assemblies 2.

Ainsi, il est possible d’obtenir une grille 30 possédant une résistance hydraulique limitée tout en présentant une capacité de rétention des débris satisfaisante.Thus, it is possible to obtain a grid 30 having limited hydraulic resistance while having a satisfactory debris retention capacity.

La grille 30 peut être fabriquée facilement, par exemple par fabrication additive et/ou par usinage.The grid 30 can be easily manufactured, for example by additive manufacturing and/or by machining.

L’invention n’est pas limitée à l’exemple et aux variantes décrites, d’autres exemples et d’autres variantes étant envisageables.The invention is not limited to the example and the variants described, other examples and other variants being possible.

Les passages 36 de la grille des Figures 4 et 7 sont délimités entre des premiers éléments de grilles 38 incurvés et des deuxièmes éléments de grille 40 plats, de sorte que les axes d’entrée A1 des passages 36 sont tous inclinés dans une même direction. Les axes d’entrée A1 des passages 36 sont tous parallèles à un même plan de référence. Les axes d’entrée A1 peuvent être parallèles si les angles d’inclinaison des passages 36 sont les mêmes ou non si des passages possèdent des angles d’inclinaison différents.The passages 36 of the grid in Figures 4 and 7 are delimited between first curved grid elements 38 and second flat grid elements 40, so that the input axes A1 of the passages 36 are all inclined in the same direction. The input axes A1 of the passages 36 are all parallel to the same reference plane. The input axes A1 can be parallel if the angles of inclination of the passages 36 are the same or not if the passages have different angles of inclination.

Bien entendu, dans une variante, des axes d’entrée A1 des passages 36 peuvent être inclinés dans des directions différentes. Pour ce faire, il est possible de prévoir que les deuxièmes éléments de grille 40 qui sont aussi incurvés.Of course, in a variant, input axes A1 of passages 36 can be inclined in different directions. To do this, it is possible to provide only the second grid elements 40 which are also curved.

Par ailleurs, il est possible de prévoir des axes de sortie A2 qui ne sont pas parallèles entre deux, avec en particulier des axes de sortie A2 qui possèdent une inclinaison non nulle avec l’axe longitudinal L de l’assemblage de combustible nucléaire 2 lorsque la grille 30 est montée sur l’embout inférieur 8.Furthermore, it is possible to provide output axes A2 which are not parallel between two, with in particular output axes A2 which have a non-zero inclination with the longitudinal axis L of the nuclear fuel assembly 2 when the grid 30 is mounted on the lower end 8.

En particulier, il est possible de prévoir que les axes d’entrée A1 sont parallèles entre eux et que des axes de sortie A2 sont inclinés les uns par rapport aux autres pour obtenir les angles d’inclinaison différents, les axes de sortie A2 étant par exemple tous parallèle à un même plan de référence ou inclinés dans des directions différentes.In particular, it is possible to provide that the input axes A1 are parallel to each other and that the output axes A2 are inclined relative to each other to obtain different inclination angles, the output axes A2 being by example all parallel to the same reference plane or inclined in different directions.

La prévision d’une première zone Z1 présentant une première épaisseur E1 et d’au moins une deuxième zone Z2 présentant une deuxième épaisseur E2 est avantageuse indépendamment du fait que les passages 36 possèdent des angles d’inclinaison non nulle entre un axe d’entrée A1 et un axe de sortie A2, en particulier des angles d’inclinaison différenciés entre différents passages 36.The provision of a first zone Z1 having a first thickness E1 and at least a second zone Z2 having a second thickness E2 is advantageous independently of the fact that the passages 36 have angles of non-zero inclination between an input axis A1 and an output axis A2, in particular differentiated inclination angles between different passages 36.

Ainsi, selon un autre aspect, l’invention propose un filtre anti-débris pour un embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire, le filtre anti-débris étant formé d’une grille 32 présentant une première face 32A et une deuxième face 32B opposées, la grille 32 possédant des passages 36 s’étendant entre une entrée 36A située sur la première face 32A et une sortie 36B située sur la deuxième face 32B pour l’écoulement d’un fluide de refroidissement à travers la grille 32, la grille 32 possédant une première zone Z1 et au moins une deuxième zone Z2 dans laquelle la grille 32 présente une épaisseur supérieure à celle de la plaque dans la première zone Z1, des passages 36 étant présents dans la première zone Z1 et dans chaque deuxième zone Z2.Thus, according to another aspect, the invention proposes an anti-debris filter for a lower end piece of a nuclear fuel assembly, the anti-debris filter being formed of a grid 32 having a first face 32A and a second face 32B opposite each other. , the grid 32 having passages 36 extending between an inlet 36A located on the first face 32A and an outlet 36B located on the second face 32B for the flow of a cooling fluid through the grid 32, the grid 32 having a first zone Z1 and at least a second zone Z2 in which the grid 32 has a thickness greater than that of the plate in the first zone Z1, passages 36 being present in the first zone Z1 and in each second zone Z2.

Chaque deuxième zone Z2 plus épaisse que la première zone Z1 possède une capacité de rétention plus élevée que la première zone Z1 et une résistance à l’écoulement plus élevée que la première zone Z1.Each second zone Z2 thicker than the first zone Z1 has a higher retention capacity than the first zone Z1 and a higher flow resistance than the first zone Z1.

Les passages 36 situés dans chaque deuxième zone Z2 sont a priori plus long que les passages 36 situés dans la deuxième zone Z2, et permettent par exemple de filtrer des débris plus long.The passages 36 located in each second zone Z2 are a priori longer than the passages 36 located in the second zone Z2, and allow for example longer debris to be filtered.

La prévision d’une première zone Z1 et d’au moins une deuxième zone Z2 plus épaisse que le première zone Z1 permet d’adapter localement la capacité de rétention, en fonction de la probabilité de présence de débris, tout en limitant la résistance à l’écoulement de la grille 32 dans son ensemble.The provision of a first zone Z1 and at least a second zone Z2 thicker than the first zone Z1 makes it possible to locally adapt the retention capacity, depending on the probability of the presence of debris, while limiting the resistance to the flow of the grid 32 as a whole.

Une telle grille avec une première zone Z1 et au moins une deuxième zone Z2 avec des épaisseurs différentes peut être prévu avec des passages 36 rectilignes et/ou des passages 36 incurvés, et en particulier avec des passages 36 tous rectilignes ou tous incurvés, les passages 36 incurvés présentant des angles d’inclinaison identiques ou différenciés.Such a grid with a first zone Z1 and at least a second zone Z2 with different thicknesses can be provided with rectilinear passages 36 and/or curved passages 36, and in particular with passages 36 which are all rectilinear or all curved, the passages 36 curved with identical or differentiated inclination angles.

Les caractéristiques discutées en relation avec le mode de réalisation des Figures 4 à 7 peuvent être prévus en option sur la grille 32.The characteristics discussed in relation to the embodiment of Figures 4 to 7 can be provided as an option on grid 32.

En particulier, dans des modes de réalisation, la grille 32 comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :In particular, in embodiments, the grid 32 includes one or more of the following optional characteristics, taken individually or in all technically possible combinations:

- chaque deuxième zone Z2 possède des passages 36 présentant une entrée 36A et une sortie 36B décalées transversalement l’une par rapport à l’autre ;- each second zone Z2 has passages 36 having an inlet 36A and an outlet 36B offset transversely relative to each other;

- chaque deuxième zone Z2 possède des passages 36 présentant une entrée 36A et une sortie 36B inclinées l’une par rapport à l’autre avec un angle d’inclinaison non nul.- each second zone Z2 has passages 36 having an inlet 36A and an outlet 36B inclined relative to each other with a non-zero angle of inclination.

- chaque deuxième zone Z2 possède des passages 36 s’étendant de manière non-rectiligne ;- each second zone Z2 has passages 36 extending in a non-rectilinear manner;

- la grille 32 présente dans chaque deuxième zone Z2 une épaisseur croissante depuis la périphérie de la deuxième zone Z2 vers le centre de la deuxième zone Z2 ;- the grid 32 has in each second zone Z2 an increasing thickness from the periphery of the second zone Z2 towards the center of the second zone Z2;

- chaque deuxième zone Z2 présente un contour circulaire.- each second zone Z2 has a circular outline.

- au moins un passage 36 situé dans une deuxième zone Z2 est délimité entre deux parois latérales opposées incurvées ;- at least one passage 36 located in a second zone Z2 is delimited between two opposite curved side walls;

- la grille 32 est formée d’éléments de grille 38, 40 entrecroisés entre lesquels sont délimités les passages 36, incluant au moins un élément de grille 38, 40 de hauteur variable s’étendant dans la première zone Z1 et au moins une deuxième zone Z2, la hauteur de chaque élément de grille 38, 40 de hauteur variable étant plus grande dans chaque deuxième zone Z2 traversée par l’élément de grille 38, 40 de hauteur variable et plus petite dans la première zone Z1 ;- the grid 32 is formed of intersecting grid elements 38, 40 between which the passages 36 are delimited, including at least one grid element 38, 40 of variable height extending in the first zone Z1 and at least one second zone Z2, the height of each grid element 38, 40 of variable height being greater in each second zone Z2 crossed by the grid element 38, 40 of variable height and smaller in the first zone Z1;

- la grille 32 présente un contour quadrangulaire, en particulier un contour carré ;- the grid 32 has a quadrangular contour, in particular a square contour;

- la grille 32 possède quatre deuxièmes zones Z2 ;- grid 32 has four second zones Z2;

- les deuxièmes zones Z2 sont réparties sur la grille 32 de manière matricielle ;- the second zones Z2 are distributed on the grid 32 in a matrix manner;

Selon ledit autre aspect, l’invention propose aussi un embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire équipé d’un filtre anti-débris tel que défini ci-dessus et/ou un assemblage de combustible nucléaire, en particulier pour réacteur nucléaire à eau pressurisée, comprenant un filtre anti-débris tel que défini ci-dessus.According to said other aspect, the invention also proposes a lower end piece for a nuclear fuel assembly equipped with an anti-debris filter as defined above and/or a nuclear fuel assembly, in particular for a pressurized water nuclear reactor. , comprising an anti-debris filter as defined above.

Claims (14)

Filtre anti-débris pour embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire, le filtre anti-débris étant formé d’une grille (32) présentant une première face (32A) et une deuxième face (32B) opposées, la grille (36) possédant des passages (36) s’étendant entre une entrée (36A) située sur la première face (32A) et une sortie (36B) située sur la deuxième face (32B) pour l’écoulement d’un fluide de refroidissement à travers la grille (32), la grille (32) possédant une première zone (Z1) et au moins une deuxième zone (Z2) dans laquelle la grille (32) présente une épaisseur supérieure à celle de la grille (32) dans la première zone (Z1), des passages (36) étant présents dans la première zone (Z1) et dans chaque deuxième zone (Z2).Anti-debris filter for a lower tip of a nuclear fuel assembly, the anti-debris filter being formed of a grid (32) having a first face (32A) and a second face (32B) opposite each other, the grid (36) having passages (36) extending between an inlet (36A) on the first face (32A) and an outlet (36B) on the second face (32B) for the flow of a cooling fluid through the grid (32), the grid (32) having a first zone (Z1) and at least a second zone (Z2) in which the grid (32) has a thickness greater than that of the grid (32) in the first zone (Z1 ), passages (36) being present in the first zone (Z1) and in each second zone (Z2). Filtre anti-débris selon la revendication 1, dans laquelle chaque deuxième zone (Z2) possède des passages (36) présentant une entrée (36A) et une sortie (36B) décalées transversalement l’une par rapport à l’autre.Anti-debris filter according to claim 1, in which each second zone (Z2) has passages (36) having an inlet (36A) and an outlet (36B) offset transversely relative to each other. Filtre anti-débris selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle chaque deuxième zone (Z2) possède des passages (36) présentant une entrée (36A) et une sortie (36B) inclinées l’une par rapport à l’autre avec un angle d’inclinaison non nul.An anti-debris filter according to claim 1 or claim 2, wherein each second zone (Z2) has passages (36) having an inlet (36A) and an outlet (36B) inclined relative to each other with a non-zero inclination angle. Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque deuxième zone (Z2) possède des passages (36) s’étendant de manière non-rectiligne.Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which each second zone (Z2) has passages (36) extending in a non-rectilinear manner. Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille (32) présente dans chaque deuxième zone (Z2) une épaisseur croissante depuis la périphérie de la deuxième zone (Z2) vers le centre de la deuxième zone (Z2).Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which the grid (32) has in each second zone (Z2) a thickness increasing from the periphery of the second zone (Z2) towards the center of the second zone (Z2 ). Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque deuxième zone (Z2) présente un contour circulaire.Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which each second zone (Z2) has a circular outline. Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des parois latérales des passages (36) situés dans chaque deuxième zone (Z2) sont plus hautes que les parois latérales des passages (36) situés dans la première zone (Z1).Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, wherein side walls of the passages (36) located in each second zone (Z2) are higher than the side walls of the passages (36) located in the first zone (Z1 ). Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un passage (36) situé dans une deuxième zone (Z2) est délimité entre deux parois latérales opposées incurvées.Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which at least one passage (36) located in a second zone (Z2) is delimited between two opposite curved side walls. Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille (32) est formée d’élément de grille (38, 40) entrecroisés entre lesquels sont délimités les passages (36), incluant au moins un élément de grille (38, 40) de hauteur variable s’étendant dans la première zone (Z1) et au moins une deuxième zone (Z2), la hauteur de chaque élément de grille (38, 40) de hauteur variable étant plus grande dans chaque deuxième zone (Z2) traversée par l’élément de grille (38, 40) de hauteur variable et plus petite dans la première zone (Z1).Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which the grid (32) is formed of intersecting grid elements (38, 40) between which the passages (36) are delimited, including at least one grid element (38, 40) of variable height extending in the first zone (Z1) and at least one second zone (Z2), the height of each grid element (38, 40) of variable height being greater in each second zone (Z2) crossed by the grid element (38, 40) of variable height and smaller in the first zone (Z1). Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille (32) présente un contour quadrangulaire, en particulier un contour carré.Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which the grid (32) has a quadrangular contour, in particular a square contour. Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille (32) possède quatre deuxièmes zones (Z2).Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, wherein the grid (32) has four second zones (Z2). Filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deuxièmes zones (Z2) sont réparties sur la grille (32) de manière matricielle.Anti-debris filter according to any one of the preceding claims, in which the second zones (Z2) are distributed on the grid (32) in a matrix manner. Embout inférieur d’assemblage de combustible nucléaire équipé d’un filtre anti-débris selon l’une quelconque des revendications précédentes.Lower end of a nuclear fuel assembly equipped with an anti-debris filter according to any one of the preceding claims. Assemblage de combustible nucléaire, en particulier pour réacteur nucléaire à eau pressurisée, comprenant un filtre anti-débris selon l’une quelconques des revendications 1 à 12.Nuclear fuel assembly, in particular for a pressurized water nuclear reactor, comprising an anti-debris filter according to any one of claims 1 to 12.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10358829B3 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Framatome Anp Gmbh Burner, for use in pressurized water reactor, to generate electricity, has cool water guide structure at fuel rod support to smooth water flow before reaching fuel rods to reduce flow-induced oscillations
US8611488B2 (en) * 2011-02-14 2013-12-17 Global Nuclear Fuel—Americas, LLC Debris exclusion and retention device for a fuel assembly
US20140056397A1 (en) * 2011-05-20 2014-02-27 Areva Np Debris filter for nuclear reactor installation and nuclear fuel assembly comprising such a debris filter
US20190198183A1 (en) * 2016-09-06 2019-06-27 Westinghouse Electric Sweden Ab A fuel assembly
US20200373025A1 (en) * 2019-05-22 2020-11-26 Westinghouse Electric Company Llc Debris filtering arrangement for nuclear fuel assembly bottom nozzle and bottom nozzle including same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10358829B3 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Framatome Anp Gmbh Burner, for use in pressurized water reactor, to generate electricity, has cool water guide structure at fuel rod support to smooth water flow before reaching fuel rods to reduce flow-induced oscillations
WO2005059923A2 (en) 2003-12-16 2005-06-30 Framatome Anp Gmbh Fuel element for a pressurized water nuclear reactor
US8611488B2 (en) * 2011-02-14 2013-12-17 Global Nuclear Fuel—Americas, LLC Debris exclusion and retention device for a fuel assembly
US20140056397A1 (en) * 2011-05-20 2014-02-27 Areva Np Debris filter for nuclear reactor installation and nuclear fuel assembly comprising such a debris filter
US20190198183A1 (en) * 2016-09-06 2019-06-27 Westinghouse Electric Sweden Ab A fuel assembly
US20200373025A1 (en) * 2019-05-22 2020-11-26 Westinghouse Electric Company Llc Debris filtering arrangement for nuclear fuel assembly bottom nozzle and bottom nozzle including same

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