Le stagiaire recensera les corrélations existantes pour le transfert de chaleur en convection naturelle pertinentes pour le cas des SMR, et leur limite de validité. La référence [2] est assurément un outil avec lequel démarrer au mieux ce travail. Sur cette base, et avec les scénarios de situation incidentelle, le stagiaire établira les nombres de Rayleigh mis en jeu pour les différentes parties d’un SMR (plateau supérieur, diamètre externe…).

Il s’agira ensuite de déterminer quelles conditions en hélium cryogénique (températures chaude et froide, hauteur, diamètre, puissance à évacuer…) peuvent permettre de réaliser des situations en similitude de Rayleigh. Pour cela, le stagiaire disposera des librairies Hepak et Coolprop, qui permettent de calculer les propriétés de l’hélium en fonction de la température.

Dans le temps restant, et suivant le goût et les compétences du stagiaire, l’une ou l’autre des études suivantes pourra être menée: (i) une étude bibliographique sur la connaissance des propriétés de l’hélium non loin de son point critique pourra être menée, permettant de préciser quelles mesures complémentaires il faudra mener pour étoffer notre connaissance des propriétés de l’hélium. (ii) un avant-projet sommaire d’expérience cryogénique pourra être proposé, en vue de la conception et de la réalisation d’une expérience cryogénique en similitude de Rayleigh d’un SMR.