Division of accelerators, cryogenics and magnetism

Pour permettre le refroidissement des futurs générations d’aimants supraconducteurs refroidis par hélium superfluide, notamment ceux des accélérateurs, il est nécessaire d’étudier le comportement thermodynamique de l’hélium superfluide dans des espaces confinés et de mettre au point des outils de dimensionnement tels que des codes numériques. Le travail réalisé au sein du LCSE du CEA Paris-Saclay durant mon stage a dans un premier temps consisté en l’implémentation des équations de conservation et des propriétés particulières de l’hélium superfluide dans le logiciel de CFD FLUENT.  Ces équations sont issues d’une version simplifiée du modèle à deux fluide dans le régime de Gorter-Mellink. Le code permet de réaliser deux simulations 3D différentes basées sur deux corrélations de la fonction de conductivité thermique de l’hélium existant dans la littérature. Dans un second temps, des mesures expérimentales réalisées dans un canal superfluide ont permis de tester en régime permanent et en régime transitoire les résultats provenant des deux simulations.