FR 3142591 A1 20240531 FR 2212505 A 20221129 Maquette d’essai, procédé de fabrication d’une telle maquette et installation conçu à partir d’une telle maquette. La maquette comprenant une veine au sein de laquelle un écoulement peut être généré et une pluralité d’éléments de forme allongée disposés selon une direction transversale à celle de l’écoulement, chacun desdits élément (5) comprenant une pièce d’enveloppe (53) portant la surface externe de l’élément, les formes et dimensions externes des pièces d’enveloppe (53) étant identiques les unes aux autres et ayant des surfaces externes identiques, l’un (5) au moins des élément allongés vibrant comprenant une lame (51) ou tige disposée à l’intérieur de la pièce d’enveloppe (53), et ; - un matériau de remplissage (55) présentant des propriétés, notamment une masse volumique, sélectionnées pour conférer audit élément allongé (5) des propriétés mécaniques préétablies à tester. Figure de l’abrégé : Figure 12 Maquette et procédé de fabrication d’une telle maquette La présente divulgation relève du domaine de la métrologie, de la conception et de la fabrication d’installation incluant un faisceau d’éléments allongés soumis à un écoulement transversal, telle qu’une centrale nucléaire incluant un échangeur de chaleur. Dans des installations industrielles aux conditions sévères, il est difficile d’équiper chaque pièce mécanique de capteurs et systèmes de surveillance fiables pour détecter d’éventuelles anomalies pendant leur fonctionnement. Ces difficultés peuvent impliquer d’interrompre périodiquement le fonctionnement normal de l’installation pour mener des campagnes de vérification, diagnostic et maintenance dans le but de limiter le risque de survenance d’incidents durant l’exploitation. Pour des raisons évidentes, les installations mécaniques situées à proximité d’un cœur de réacteur nucléaire font partie des installations sensibles qu’il est difficile de surveiller. Il est donc usuel, en prévision de leur conception, puis de leur fabrication, de construire des maquettes pour en étudier le comportement dans des conditions de laboratoire. Bien entendu, on s’efforce de reproduire en laboratoire les conditions de fonctionnement réel. Dans ce contexte, la demanderesse a constaté des différences entre les études réalisées en laboratoire sur des maquettes et les études menées sur des installations opérationnelles correspondantes. Ces différences, dont l’origine était inconnue, nuisent à la pertinence des études réalisées en laboratoire, et nuisent donc indirectement à la fiabilité des installations conçues à partir des résultats desdites études. Résumé La présente divulgation vient améliorer la situation. Il est proposé une maquette d’essai pour l’étude d’un comportement vibratoire, ladite maquette comprenant : - une veine au sein de laquelle un écoulement monophasique ou diphasique peut être généré de manière contrôlée ; - une pluralité d’éléments de forme allongée, composés chacun d’une portion centrale entre deux portions d’extrémités opposées l’une à l’autre, et disposés dans la veine parallèlement les uns aux autres et selon une direction transversale à une direction principale dudit écoulement dans la veine, chacun desdits élément comprenant, en sa portion centrale au moins, une pièce d’enveloppe portant la surface externe de l’élément, les formes et dimensions externes des pièces d’enveloppe étant identiques les unes aux autres au moins en leurs portions centrales respectives, de sorte que l’écoulement présente un comportement sensiblement homogène au voisinage de chacun desdits éléments allongés, les états de surface externe les pièces d’enveloppe étant identiques les uns aux autres au moins en leurs portions centrales respectives de sorte que l’écoulement présente un comportement sensiblement homogène au contact de chacun desdits éléments allongés, l’un au moins des éléments allongés, dit « vibrant », étant ancré, par l’une et/ou l’autre de ses portions d’extrémité, à une paroi de la veine de manière à permettre sa vibration sous l’effet de l’écoulement, ledit au moins un élément allongé vibrant étant instrumenté de manière à pouvoir en mesurer les mouvements de vibration et comprenant en outre : - une lame ou tige disposée à l’intérieur de la pièce d’enveloppe, s’étendant au-delà de la portion centrale, et ; - un matériau de remplissage remplissant les espaces entre la lame ou tige et la pièce d’enveloppe de manière à lier mécaniquement la lame ou tige à la pièce d’enveloppe, ledit matériau de remplissage présentant des propriétés, notamment une masse volumique, sélectionnées pour conférer audit élément allongé des propriétés mécaniques préétablies à tester. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’une telle maquette. Le procédé comprend, dans l’ordre suivant ou non : a. fixer du matériau de remplissage sur chacune des deux faces principales d’une lame ; b. conformer le matériau de remplissage en une forme complémentaire de la forme intérieure d’une pièce tubulaire, ladite pièce tubulaire constituant, à l’issue de la fabrication, la pièce d’enveloppe dudit au moins un élément allongé vibrant de ladite maquette ; c. insérer la lame et le matériau de remplissage à l’intérieur de la pièce tubulaire. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication ou modification d’une installation au moyen d’une telle maquette. Ce procédé comprend : A. effectuer des essais et/ou mesures sur une maquette tel que définie ci-avant ; B. déterminer une structure d’une installation en fonction des résultats desdits essais et/ou mesures ; C. fabriquer ou modifier une installation de manière à lui conférer la structure ainsi déterminée. Selon un autre aspect, il est proposé une installation obtenue par la mise en œuvre d’un des procédés précités. Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : L’au moins un élément allongé vibrant est ancré à une paroi de la veine selon l’une des manières suivantes : i/ la pièce d’enveloppe étant fixée à la paroi de la veine en une portion d’extrémité dudit élément allongé vibrant, l’extrémité opposée étant laissée libre ; ii/ la lame ou tige étant fixée à la paroi de la veine en l’une et/ou l’autre des portions d’extrémité dudit élément allongé vibrant par une partie de la lame ou tige s’étendant au-delà de la pièce d’enveloppe ; iii/ ledit élément allongé vibrant étant fixée à la paroi de la veine en l’une et/ou l’autre de ses portions d’extrémité par un dispositif d’ancrage intermédiaire, distinct de la lame ou tige et de la pièce d’enveloppe. La pièce d’enveloppe et/ou le matériau de remplissage sont sensiblement transparents à la lumière visible de manière à permettre des mesures au moyen de capteurs vidéo et de repères visuels disposés sur la lame ou tige. La lame ou tige est instrumentée en ce qu’elle porte des repères visuels et/ou un accéléromètre. L’un au moins des éléments allongés, dit « fixe », est ancré à la paroi de la veine par chacune de ses portions d’extrémité et est en outre agencé de manière à minimiser ses déplacements et vibrations de manière à limiter les risques de contact et de choc entre un élément allongé fixe et un élément allongé vibrant. Le matériau de remplissage est fixé à la lame et conformé par une opération d’impression tridimensionnelle. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 montre une vue en coupe longitudinale d’une portion de veine d’une maquette selon un mode de réalisation. Fig. 2 montre un élément allongé fixe selon un mode de réalisation. Fig. 3 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 4 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 5 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 6 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 7 montre une coupe d’un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 8 montre un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 9 montre l’élément allongé vibrant de la depuis une autre direction. Fig. 10 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la . Fig. 11 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la selon un plan de coupe différent de celui de la . Fig. 12 montre une coupe longitudinale d’un élément allongé vibrant selon un mode de réalisation. Fig. 13 montre une coupe de l’élément allongé vibrant de la selon un plan perpendiculaire à celui de la . Fig. 14 montre un schéma d’un générateur de vapeur pour lequel l’utilisation d’une maquette selon un mode de réalisation peut être particulièrement pertinent. Sur chaque figure à l’exception de la dernière, un repère orthogonal est représenté afin de faciliter la compréhension, notamment des figures qui représentent des objets identiques ou similaires selon des points de vue différents. Il est maintenant fait référence à la représentant schématiquement et partiellement une maquette 1. La maquette 1 peut être à l’échelle (1 : 1) ou bien être un modèle réduit d’une installation ou d’une partie d’une installation, que l’installation soit existante ou en phase de conception ou construction. La maquette 1 comprend une veine 2 à l’intérieur de laquelle, en fonctionnement, un fluide s’écoule. L’écoulement 3 (ou flux) est représenté par des flèches. La veine 2 est délimitée par une paroi 4. Dans la partie représentée en , la paroi 4 et la veine 2 qu’elle délimite s’étendent selon la direction d’écoulement référencée Z (direction verticale de la ). La maquette 1 comprend, ou est conformée pour être reliée à, un système (non représenté) propre à générer un écoulement monophasique ou diphasique de manière contrôlée. La maquette 1 comprend en outre des éléments allongés 5, 6, par exemple un faisceau d’éléments allongés. Les éléments allongés 5, 6 s’étendent selon une direction transversale à celle de l’écoulement 3, ici selon la direction référencée Y (direction perpendiculaire au plan de la ). Ainsi, les éléments allongés 5, 6 sont visibles en en coupe selon leurs propres sections transversales. Dans les figures suivantes, les mêmes références d’orientation sont appliquées : la direction Z correspond à celle de l’écoulement 3 tandis que la direction Y correspond à la direction dans laquelle s’étendent les éléments allongés 5, 6 (au repos). Parmi les éléments allongés 5, 6, certains sont dits « vibrants » et référencés 5 tandis que d’autres sont dits « fixes » et référencés 6. La maquette 1 comprend au moins un élément allongé vibrant 5 et au moins un élément allongé fixe 6. Une telle distinction, dans une maquette 1 d’essai, signifie que les éléments allongés fixes 6 sont généralement installés et fixés dans la veine 2 de sorte que leurs mouvements et en particulier leurs vibrations sous l’effet de l’écoulement 3 sont empêchés et non individuellement surveillés ou mesurés pendant les essais. Au contraire, les éléments allongés vibrants 5 sont généralement installés et fixés dans la veine 2 de sorte à autoriser certains mouvements (avec un ou plusieurs degrés de liberté), et en particulier leurs vibrations sous l’effet de l’écoulement 3. Par exemple, les éléments allongés vibrants 5 peuvent être instrumentés (c’est-à-dire équipés de capteurs) et/ou surveillés via des capteurs vidéo tandis que les éléments allongés fixes 6 ne le sont pas nécessairement. Ainsi, la fonction principale des éléments allongés fixes 6 est, pendant les essais sur la maquette 1, de reproduire le plus fidèlement possible l’environnement réel des éléments allongés vibrant 5 au sein du faisceau, notamment sur le comportement du fluide qui s’écoule autour des éléments vibrant 5, sans pour autant que des contacts et chocs puissent survenir entre des éléments allongés 5, 6 lorsque des conditions extrêmes sont mises en œuvre dans la maquette 1. Au surplus, en modifiant les fixations des éléments allongés 5, 6 de la maquette 1 pour transformer un élément fixe 6 en élément vibrant 5 ou vice versa , il est possible de simuler rapidement et aisément un grand nombre de configurations pour effectuer par exemple des essais comparatifs. Dans les exemples décrits ici, la section de la veine 2 est circulaire. Une paroi 2 unique, continue et conformée en cylindre est mise en œuvre. En variante, la veine 2 peut présenter une section de forme différente, par exemple rectangulaire ou carrée. La paroi 2 peut être obtenue par assemblage de plusieurs flancs. De même, les éléments allongés 5, 6 présentent ici une section circulaire (visible sur la ) et une forme cylindrique. Une telle forme est généralement préférable pour des raisons d’homogénéité de répartition de contraintes et de facilité de fabrication. Cependant, en variante, les éléments allongés peuvent présenter des formes différentes et, par exemple, des sections rectangulaires ou carrées. Dans les installations réelles, les pièces correspondant aux éléments allongés 5, 6 sont souvent creux afin d’y faire circuler un fluide distinct de celui s’écoulant dans la veine 2. C’est notamment le cas des échangeurs de chaleurs qui permettent la circulation distincte de deux fluides caloporteurs, par exemple de l’eau. Ces pièces sont donc appelées « tubes » ou « tubulures », qu’ils soient de section circulaire ou non. Dans le présent contexte de la maquette 1, en particulier lorsqu’utilisée pour étudier le comportement mécanique sous l’effet de l’écoulement 3 dans la veine 2, les éléments allongés 5, 6 peuvent ne pas être parcourus eux-mêmes par un fluide. Les éléments allongés 5, 6 peuvent même être pleins, comme cela sera exemplifié en et . Ainsi, dans le contexte de la maquette 1, le terme « tube » ou « tubulure » est donc évité pour désigner les éléments allongés 5, 6 de la maquette 1. Dans l’exemple de la , le faisceau d’éléments allongés 5, 6 est constitué de 25 éléments allongés, disposés en un carré de cinq lignes par cinq colonnes et espacés les uns des autres de manière homogène. Ici, seul l’élément allongé central du carré est un élément allongé vibrant 5, les autres étant des éléments allongés fixes 6. Une telle disposition est considérée représentative d’un échangeur de générateur de vapeur que l’on souhaite étudier. Bien entendu, d’autres configurations de faisceaux peuvent être prévus en fonction des installations à étudier et des essais à effectuer. Il est maintenant fait référence aux figures 2 à 7 afin d’expliquer comment les éléments sont fixés et/ou laissés libres par rapport à la veine 2 et à sa paroi 4. En effet, les paramètres de fixation sont particulièrement importants pour limiter le caractère intrusif de la mesure. Autrement dit, la maquette 1 et les équipements mis en œuvre pour réaliser les études (qui n’ont pas nécessairement d’équivalent dans l’installation réelle) doivent être construits de sorte que leur influence sur les mesures soit nulle, ou du moins négligeable, afin que les études réalisées avec la maquette 1 restent fidèles à la réalité et donc fiables. Sur les figures 2 à 7, une « croix » représente un point d’ancrage, ou une fixation, tandis que l’absence de croix représente une absence d’ancrage. La représente un élément allongé fixe 6. Dans cet exemple, l’élément allongé fixe 6 est fixé à la paroi 4 de la veine 2 par chacune des extrémités de l’élément allongé fixe 6. En outre, aux tolérances de fabrication et de montage près, la section de l’élément allongé fixe 6 est homogène sur toute sa longueur (selon la direction Y). En outre, sa longueur est ajustée pour correspondre à la largeur de la veine 2 de manière à occuper l’espace sur toute la largeur de la veine 2. Ainsi, l’écoulement au contact et à proximité immédiate de l’élément allongé fixe 6 est sensiblement homogène sur toute sa longueur. Les figures 3 à 7 représentent chacune un exemple d’élément allongé vibrant 5. Dans l’exemple de la , l’élément allongé vibrant 5 est fixé à la paroi 4 de la veine 2 par l’une seulement de ses deux extrémités (à droite sur la ), ici par un unique point d’ancrage. L’extrémité opposée est laissée libre. Sa longueur est ajustée pour être légèrement inférieure à la largeur de la veine 2 de manière à s’étendre presque jusqu’à la paroi 2 (à gauche sur la ) sans pour autant permettre un contact, des frottements ou des chocs en cas de mouvements, de flexions ou de vibrations. Une marge de sécurité est prévue en fonction des températures prévues et des phénomènes de dilatation qui peuvent survenir. Aux tolérances de fabrication et de montage près, la section de l’élément allongé vibrant 5 est homogène sur toute sa longueur (selon la direction Y). Ainsi, l’écoulement au contact et à proximité immédiate de l’élément allongé vibrant 5 est sensiblement homogène sur toute sa longueur. De préférence, l’extrémité libre de l’élément allongé vibrant 5 est fermée et lisse de sorte que des perturbations locales de l’écoulement sont limitées. Dans l’exemple de la , l’élément allongé vibrant 5 est fixé à la paroi 4 de la veine 2 par l’une seulement de ses deux extrémités (à droite sur la ), ici par un unique point d’ancrage. L’extrémité opposée est laissée libre. Sa longueur est ajustée pour être légèrement inférieure à la largeur de la veine 2 de manière à s’étendre presque jusqu’à la paroi 2 (à gauche sur la ) sans pour autant permettre un contact, des frottements ou des chocs en cas de mouvements, de flexions ou de vibrations. Une marge de sécurité est prévue en fonction des températures prévues et des phénomènes de dilatation qui peuvent survenir. Contrairement à l’exemple de la , la section de l’élément allongé vibrant 5 est hétérogène sur sa longueur (selon la direction Y) : en sa portion d’extrémité 9 ancrée, il présente une flexibilité plus élevée que sur le reste de sa longueur. Pour cela, la structure (forme, dimension et composition) de la portion d’extrémité 9 ancrée est sélectionné différente de la structure sur le reste de la longueur. Contrairement au reste de la longueur, la structure en la portion d’extrémité 9 ancrée peut être différente de celle de l’élément correspondant dans l’installation réelle. De préférence, la longueur de ladite portion d’extrémité 9 ancrée à haute flexibilité représente une faible proportion de la longueur totale de l’élément allongé vibrant 5 de sorte que l’écoulement soit peu perturbé. Par exemple, la longueur de la portion d’extrémité 9 ancrée représente moins de 10 %, et préférentiellement moins de 1 %, de la longueur totale de l’élément allongé vibrant 5. La portion d’extrémité ancrée 9 peut par exemple prendre la forme d’une tige ou d’une lame 51 de section inférieure à la pièce formant l’enveloppe extérieure de l’élément allongé vibrant 5 sur le reste de sa longueur. Il est également possible de prévoir une structure similaire à la portion centrale 7 mais présentant une section plus faible afin d’augmenter localement la flexibilité. L’exemple de la est identique à celui de la à ceci près que la fixation d’une unique extrémité sur les deux, via la portion d’extrémité 9 ancrée, est mise en œuvre au moyen de deux ancrages distincts et distants l’un de l’autre sur la paroi 2, par exemple au moyen de deux lames 51 ou deux tiges. Ce faisant, la flexion et les vibrations restent possibles mais sont d’amplitude limitée par rapport à l’exemple précédent. L’élément allongé 5 est « raidi » et sa fréquence propre tend à être augmentée par rapport à l’exemple de la dans la direction correspondant à celle passant par les deux points d’ancrage (la direction Z dans l’exemple de la ). Le comportement dynamique de l’élément allongé vibrant 5 peut être rendu asymétrique en mettant en œuvre des ancrages excentrés selon le plan de la section de l’élément allongé vibrant 5. Dans l’exemple de la où les deux ancrages sont alignés selon la direction Z, l’élément allongé vibrant 5 présente une plus grande flexibilité selon la direction X comparativement à la direction Z. Dans l’exemple de la , l’élément allongé vibrant 5 est fixé à la paroi 4 de la veine 2 par ses deux extrémités, ici par un unique point d’ancrage de chaque côté. L’élément allongé vibrant 5 ne présente donc pas d’extrémité libre. L’élément allongé vibrant 5 présente deux portions d’extrémité 9, similaires à l’unique portion d’extrémité 9 ancrée décrite ci-avant. L’exemple de la est similaire à celui de la à ceci près qu’une unique pièce, monobloc, forme les deux portions d’extrémité 9 et s’étend le long de la portion centrale 7, entre les deux portions d’extrémité 9 et à l’intérieur de la pièce formant l’enveloppe externe de la portion centrale 7. Par exemple, l’élément allongé vibrant 5 comprend une tige ou une lame 51 s’étendant sur toute la largeur de la veine 2 et une enveloppe creuse enfilée et fixée autour de la tige/lame s’étendant seulement sur la portion centrale 7. Il est maintenant fait référence aux figures 8 à 11. Les figures 8 à 11 représentent, en coupe ou non et selon deux directions perpendiculaires l’une à l’autre, un même élément allongé vibrant 5, correspondant au mode de réalisation représenté en . L’élément allongé vibrant 5 comprend une lame 51 et, en sa portion centrale, une pièce d’enveloppe 53 portant la surface externe de l’élément allongé vibrant 5. La lame 51 est disposée à l’intérieur de la pièce d’enveloppe 53. La lame 51 s’étend au-delà de la portion centrale 7 pour former une des deux portions d’extrémités 9 (à droite sur la figure). L’élément allongé vibrant 5, par exemple la lame 51, est instrumenté de manière à pouvoir en mesurer les mouvements de vibration. Dans l’exemple des figures 8 à 11, la lame 51 est disposée de sorte que la direction de son épaisseur est orientée selon la direction de l’écoulement 3 (selon la direction Z), tandis que la direction de sa largeur est orientée perpendiculairement à la direction de l’écoulement 3 (selon la direction X). Ainsi, l’élément allongé vibrant 5 présente une flexibilité plus importante (ou une raideur plus faible) dans la direction de l’écoulement 3. En variante, cette orientation par rapport à l’écoulement 3 peut être inversée. En variante, la lame 51 peut être remplacée par une tige, par exemple de section circulaire, et présenter ainsi une flexibilité homogène dans les directions perpendiculaires (X et Z) à sa direction principale (Y). La pièce d’enveloppe 53 présente ici une section circulaire creuse, soit une forme générale tubulaire. La pièce d’enveloppe 53 est enfilée et fixée autour de la lame 51 sur la portion centrale 7 de l’élément allongé vibrant 5. Dans d’autres modes de réalisation que celui représenté aux figures 8 à 11, les formes et dimensions de la lame 51 (ou de la tige ou des tiges) et les formes et dimensions de la pièce d’enveloppe 53 peuvent être mutuellement adaptées pour forme des éléments allongés vibrant 5 ou même des éléments allongés fixe 6, par exemple selon l’un des modes de réalisation décrits en référence aux figures 2 à 7. Dans certains modes de réalisation, l’élément allongé vibrant 5 peut être dépourvu de lame/tige (par exemple pour former des modes de réalisation selon les et . Dans ce qui précède, l’ancrage des éléments allongés 5, 6 à la parois 4 de la veine 2 est réalisé par une fixation directe. En variante, des pièces de fixation intermédiaire peuvent être prévues, par exemple pour faciliter le montage/démontage d’éléments allongés 5, 6 entre deux essais. Pour un faisceau d’éléments allongés 5, 6, d’une maquette 1, les formes et dimensions externes des pièces d’enveloppe 53, au moins sur leurs portions centrales 7, sont identiques les unes aux autres dans un faisceau, de sorte que l’écoulement présente un comportement sensiblement homogène au voisinage de chacun desdits éléments allongés 5, 6. L’état de surface des portions centrales 7 des pièces d’enveloppe 53 desdits éléments allongés 5, 6 est également identique d’un élément allongé à l’autre au sein d’un même faisceau. Par « état de surface identique », on précise ici que les tolérances sont adaptées au contexte de sorte qu’une éventuelle différence d’état de surface ne produise pas de différence détectable dans le comportement de l’écoulement. Par exemple, la tolérance dans l’identité des états de surface peut être quantifier à 10 %, et préférentiellement 1 %, quant à des différences de rugosité et/ou de mouillabilité. Par exemple, pour limiter les différences d’état de surface, le même matériau et le même procédé d’usinage peut être mis en œuvre pour fabriquer les éléments allongés vibrants 5 et fixes 6. De même, les propriétés en oxydo-réduction des surfaces externes sont sensiblement identiques. Ainsi, dans une maquette 1, l’au moins un élément allongé vibrant 5 et l’au moins un élément allongé fixe 6 présentent des structures choisies qui peuvent être différentes l’une de l’autre notamment afin de leur conférer un comportement respectivement fixe et vibrant sous l’effet de l’écoulement 3dans la veine 2. Mais leurs structures restent néanmoins identiques au moins en leur surface externe de leurs portions centrales 7, en particulier l’état de surface, de sorte que leurs propriétés au contact d’un écoulement 3 en leurs portions centrales 7 soient similaires. Ainsi, l’écoulement dans son ensemble reste sensiblement homogène, dans la portion centrale 7 de la veine 2 au contact des éléments allongés, que ces derniers soient des éléments allongés vibrant 5 ou des éléments allongés fixes 6. En respectant de telles prescriptions, la demanderesse a constaté que des comportements erratiques de l’écoulement pouvaient être évités. Par « comportements erratiques », on entend ici des comportements de l’écoulement 3 qui se produiraient seulement dans la maquette lors des études mais pas dans les installations réelles, ce qui nuirait à la pertinence et à la fiabilité des études et mesures réalisés. Autrement dit, en respectant ce qui précède, il devient possible de supprimer, ou du moins de limiter, des biais dans les études et mesures causés par les études et mesures elles-mêmes. Ce constat est valable dans les études menées avec des écoulements monophasiques et est encore plus valable dans les études menées avec des écoulements diphasiques (liquide/gaz ou liquide vapeur) qui se rencontrent habituellement dans les échangeurs de chaleur tels que ceux mis en œuvre dans le nucléaire civil. Il est maintenant fait référence aux et . Ces dernières montrent un exemple de réalisation, non limitatif, de structure d’un élément allongé vibrant 5 qui permet une adaptation aisée du comportement vibratoire, notamment pour convertir l’élément allongé vibrant 5 en un élément allongé fixe 6 ou vice versa (c’est-à-dire adapter le comportement mécanique/vibratoire intrinsèque de l’élément sous l’effet d’un écoulement) tout en présentant des propriétés/effets stables et homogènes d’un élément à l’autre sur l’écoulement lui-même. Dans l’exemple des et , la pièce d’enveloppe 53 est creuse et, ici, réalisée en PMMA (pour « poly méthacrylate de méthyle acrylique »). Ce matériau présente deux avantages dans le présent contexte : - la fabrication des pièces d’enveloppe 53 en un tel matériau ne présente pas de difficulté particulière pour garantir une bonne reproductibilité d’une pièce à l’autre et garantir notamment une identité de l’état de surface externe (notamment la rugosité) d’une pièce à l’autre. Cela permet donc également une bonne homogénéité de l’écoulement indépendamment de la fonction fixe ou vibrante de l’élément allongé ; - le PMMA présente de bonnes propriétés de transparence à la lumière visible, ce qui permet de mettre en œuvre un système d’étude et mesure par capteur visuel. Il est possible de combiner un repère visuel disposé à l’intérieur de l’élément allongé, et donc sans influence sur l’écoulement, et une caméra externe (typiquement une caméra rapide pour les études vibratoires) propre à capter les mouvements du repère visuel au travers de la pièce d’enveloppe. Les mouvements et vibrations peuvent ensuite être déduits par calcul à partir des images capturées. Bien entendu, la personne du métier pourra mettre en œuvre d’autres matériaux que le PMMA, ayant des propriétés équivalentes ou non en fonction des essais prévus. La lame 51 mise en œuvre est similaire à ce qui a été décrit précédemment. Sa forme et ses dimensions sont adaptées pour présenter une correspondance de forme avec la partie interne creuse de la pièce d’enveloppe 53. Dans l’exemple des et , la fixation de la lame 51 et de la pièce d’enveloppe 53 est assurée en partie par la correspondance de forme et par la présence de pièces intercalaires 55. Les pièces intercalaires 55 présentent des formes et dimensions sélectionnées pour combler l’espace laissé libre entre la lame 51 et la pièce d’enveloppe 53. Ainsi, une fois assemblé, l’élément allongé 5 est plein. Dans l’exemple décrit ici, la section interne de la pièce d’enveloppe 53 est circulaire. Pour assurer la correspondance de forme, les pièces intercalaires 55 prennent donc la forme de deux demi-cylindres pleins. Ils peuvent par exemple être réalisés par impression 3D ou moulage en fonction des matériaux mis en œuvre. Les pièces intercalaires 55 peuvent être collées à la lame 51 avant son insertion dans la pièce d’enveloppe 53, ou bien être emmanchées à force sans collage par exemple. En fonction des systèmes et équipements de mesure mis en œuvre, un accéléromètre ou plusieurs peuvent être noyés dans la masse des pièces intercalaires 55. De même, un repère visuel peut être prévu à la surface externe des pièces intercalaires 55 pour un système de captation vidéo tel que mentionné ci-avant. En variante, en complément ou en remplacement de mesures de déplacements, des mesures de déformation peuvent être prévues au moyen de capteurs dédiés disposés à cet effet dans l’élément allongé 5. En outre, des capteurs peuvent être montés sur des dispositif d’ancrage intermédiaires entre l’élément allongé 5 et le reste de la maquette 1 plutôt que directement sur l’élément allongé 5 lui-même. La structure de l’élément allongé 5 décrite ci-avant combine de nombreux avantages : - sa fabrication ne présente pas de difficulté particulière et est peu couteuse ; - les pièces intercalaires 55 n’ayant pas de contact avec le fluide de l’écoulement 3, elles n’ont pas d’effet a priori sur le comportement de l’écoulement 3 autour de l’élément allongé. Il suffit donc de choisir et adapter à volonté le matériau des pièces intercalaires 55 en fonction de sa masse volumique afin de régler la masse de l’élément allongé et donc une grande partie des propriétés mécaniques intrinsèques de l’élément allongé (fréquence vibratoire, amortissement, etc.) en fonction du type d’élément allongé souhaité (fixe ou vibrant) et des essais à réaliser ; - l’homogénéité ou l’hétérogénéité de la masse sur la longueur de l’élément allongé peut être sélectionnée à volonté, par exemple en mettant en œuvre des pièces homogènes sur toutes la longueur ou bien au contraire une juxtaposition de pièces de différentes masses volumiques le long de l’élément allongé ; - rendre l’élément allongé étanche au fluide de l’écoulement ne présente pas non plus de difficulté particulière ; - les différentes pièces constituant chaque élément allongé peuvent être aisément interchangeables, ce qui facilite l’adaptation de la maquette 1 en fonction des essais successifs à mettre en œuvre. La structure et ses caractéristiques proposées en et peuvent être transposées et combinée aux modes de réalisation des figures 2 à 7, donc de manière générale à des éléments allongés fixes et vibrants, et à divers modes d’ancrage, au prix de quelques adaptations de routine à la portée de la personne du métier. Il est maintenant fait référence à la . Un exemple d’un générateur de vapeur 100 tel que ceux utilisés dans les centrales nucléaires y est représenté. On y retrouve, de bas en haut sur la figure, les ensembles suivants : - un faisceau de tubes échangeurs 101 ; - des séparateurs cycloniques 102 ; - des sécheurs 103. La flèche verticale 104 à gauche représente, très schématiquement, l’augmentation du taux de vapeur au sein du générateur (de 0 à 100 %). Les petites flèches non référencées représentent la circulation du fluide caloporteur, les flèches foncées (pleines) représentant un fluide « chaud » (de l’ordre de 300°C dans l’exemple décrit ici) tandis que les flèches claires représentent un fluide froid. Enfin, la zone cerclée 105 est une zone au sein de laquelle un écoulement transverse a lieu (autour des tubes) en fonctionnement tandis que la zone cerclée 106, appelée « chignon », est une zone au sein de laquelle un écoulement transverse (autour des tubes) a également lieu en fonctionnement et que cet écoulement est, souvent, diphasique. La représente donc un exemple réel mais non limitatif pour lequel l’utilisation d’une maquette 1 telle que décrite ci-avant présente des avantages particuliers. La demanderesse a en effet constaté, dans la pratique, des phénomènes d’usures et de dégradations plus rapides qu’initialement prévus dans la zone cerclée 105 et de manière encore plus prononcée dans la zone cerclée 106. En mettant en œuvre des maquettes telles que décrites ci-avant, elle a réussi à générer des vibrations localisées qui, elles-mêmes, ont permis de reproduire les phénomènes d’usures et de dégradations prématurées. La demanderesse a donc observé et quantifié ces phénomènes qui étaient inexistants, donc imprévisibles et inévitables par l’utilisation des maquettes de l’art antérieur. Parmi les phénomènes néfastes observés et ayant des effets techniques néfastes qu’il devient possible d’anticiper et donc d’éviter, la demanderesse a constaté des colmatages des passages foliés des entretoises par lesquels les tubes du faisceau sont maintenus. En effet, un tel colmatage induit un accroissement non souhaité et non souhaitable de la vitesse d’écoulement du fluide au sein du générateur de vapeur dans une direction transversale aux tubes, et donc une dégradation/usure plus importante et/ou plus rapide des composants. Ainsi, la demanderesse prévoit non seulement de fabriquer ou faire fabriquer de telles maquettes mais aussi l’utilisation de telles maquettes dans la conception, la fabrication et la modification d’installations réelles comprenant un faisceau d’éléments allongés, le faisceau étant traversé par un écoulement transverse, par exemple mais sans s’y limiter : des échangeurs de chaleur, des générateurs de vapeur et des centrales électriques, par exemple nucléaires. La demanderesse prévoit également la conception et la fabrication d’installations réelles en fonction de données obtenues par la mise en œuvre d’essais sur de telles maquettes. Les présentes solutions techniques peuvent trouver à s’appliquer notamment à une maquette d’étude vibratoire présentant des faisceaux d’éléments allongés prévus pour être soumis à un flux transversal. Cela est particulièrement pertinent lorsque le flux est diphasique (liquide/gaz ou liquide/vapeur). Les échangeurs de chaleur tels que certains générateurs de vapeur utilisés dans les centrales nucléaires constituent un exemple d’installation présentant des faisceaux d’éléments allongés soumis à un flux transversal, parfois diphasique. Ainsi, la présente divulgation trouve une application particulière, sans pour autant s’y limiter, à la fabrication d’une maquette d’étude vibratoire d’un générateur de vapeur propre à équiper une centrale nucléaire, et au procédé de fabrication d’une telle maquette. La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de maquettes, de procédés de fabrication de maquette, d’utilisation de telles maquettes et de construction/modification d’installations réelles en fonction de données obtenues par la mise en œuvre de telles maquettes décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée. Maquette (1) d’essai pour l’étude d’un comportement vibratoire, ladite maquette comprenant : - une veine (2) au sein de laquelle un écoulement (3) monophasique ou diphasique peut être généré de manière contrôlée ; - une pluralité d’éléments (5, 6) de forme allongée, composés chacun d’une portion centrale (7) entre deux portions d’extrémités (9) opposées l’une à l’autre, et disposés dans la veine (2) parallèlement les uns aux autres et selon une direction (Y) transversale à une direction principale (Z) dudit écoulement (3) dans la veine (2), chacun desdits élément (5, 6) comprenant, en sa portion centrale (7) au moins, une pièce d’enveloppe (53) portant la surface externe de l’élément, les formes et dimensions externes des pièces d’enveloppe (53) étant identiques les unes aux autres au moins en leurs portions centrales (7) respectives, de sorte que l’écoulement (3) présente un comportement sensiblement homogène au voisinage de chacun desdits éléments allongés (5, 6), les états de surface externe des pièces d’enveloppe (53) étant identiques les uns aux autres au moins en leurs portions centrales (7) respectives de sorte que l’écoulement (3) présente un comportement sensiblement homogène au contact de chacun desdits éléments allongés (5, 6), l’un (5) au moins des éléments allongés (5, 6), dit « vibrant », étant ancré, par l’une et/ou l’autre de ses portions d’extrémité (9), à une paroi (4) de la veine (2) de manière à permettre sa vibration sous l’effet de l’écoulement (3), ledit au moins un élément allongé vibrant (5) étant instrumenté de manière à pouvoir en mesurer les mouvements de vibration et comprenant en outre : - une lame (51) ou tige disposée à l’intérieur de la pièce d’enveloppe (53), s’étendant au-delà de la portion centrale (7), et ; - un matériau de remplissage (55) remplissant les espaces entre la lame (51) ou tige et la pièce d’enveloppe (53) de manière à lier mécaniquement la lame (51) ou tige à la pièce d’enveloppe (53), ledit matériau de remplissage (55) présentant des propriétés, notamment une masse volumique, sélectionnées pour conférer audit élément allongé (5) des propriétés mécaniques préétablies à tester. Maquette (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’au moins un élément allongé vibrant (5) est ancré à une paroi de la veine (2) selon l’une des manières suivantes : i/ la pièce d’enveloppe (53) étant fixée à la paroi de la veine (2) en une portion d’extrémité (9) dudit élément allongé vibrant (5), l’extrémité opposée étant laissée libre ; ii/ la lame (51) ou tige étant fixée à la paroi de la veine (2) en l’une et/ou l’autre des portions d’extrémité (9) dudit élément allongé vibrant (5) par une partie de la lame (51) ou tige s’étendant au-delà de la pièce d’enveloppe (53) ; iii/ ledit élément allongé vibrant (5) étant fixée à la paroi de la veine (2) en l’une et/ou l’autre de ses portions d’extrémité (9) par un dispositif d’ancrage intermédiaire, distinct de la lame (51) ou tige et de la pièce d’enveloppe (53). Maquette (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pièce d’enveloppe (53) et/ou le matériau de remplissage (55) sont sensiblement transparents à la lumière visible de manière à permettre des mesures au moyen de capteurs vidéo et de repères visuels disposés sur la lame (51) ou tige. Maquette (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la lame (51) ou tige est instrumentée en ce qu’elle porte des repères visuels et/ou un accéléromètre. Maquette (1) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’un (6) au moins des éléments allongés, dit « fixe », est ancré à la paroi (4) de la veine (2) par chacune de ses portions d’extrémité (9) et est en outre agencé de manière à minimiser ses déplacements et vibrations de manière à limiter les risques de contact et de choc entre un élément allongé fixe (6) et un élément allongé vibrant (5). Procédé de fabrication d’une maquette selon l’une des revendications précédentes comprenant, dans l’ordre suivant ou non : a. fixer du matériau de remplissage (55) sur chacune des deux faces principales d’une lame (51) ; b. conformer le matériau de remplissage (55) en une forme complémentaire de la forme intérieure d’une pièce tubulaire, ladite pièce tubulaire constituant, à l’issue de la fabrication, la pièce d’enveloppe (53) dudit au moins un élément allongé vibrant (5) de ladite maquette (1) ; c. insérer la lame (51) et le matériau de remplissage (55) à l’intérieur de la pièce tubulaire. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel le matériau de remplissage (55) est fixé à la lame (51) et conformé par une opération d’impression tridimensionnelle. Procédé de fabrication ou modification d’une installation comprenant : A. effectuer des essais et/ou mesures sur une maquette (1) selon l’une des revendications 1 à 5 ; B. déterminer une structure d’une installation en fonction des résultats desdits essais et/ou mesures ; C. fabriquer ou modifier une installation de manière à lui conférer la structure ainsi déterminée. Installation obtenue par la mise en œuvre d’un procédé selon la revendication 8.