Heat Transfer in the Passive Containment Cooling System

수동형 격납용기 냉각계통에서의 열전달

The objective of this work is to obtain the experimental data for the heat transfer processes occurring both on the inside and outside surfaces of containment steel wall with dry and wet outer surface conditions in the passive containment cooling system. The test model represented a 60$^{\circ}$ section of a containment vessel based on the AP 600 geometry. Major linear dimensions of the test model ore reduced tv a factor of ten. To simulate the decay heat a steam generator heated by electricity was placed in the test model. The maximum heat flux was 8.91 kW/$m^2$. Two types of tests were performed. The one was the tort on the natural convection of air without water film flow. The other was the evaporative heat transfer test with the falling water film flow and natural air draft. no test result shooed that the heat transfer capability by the natural convection from the containment to the air without oater film flow was limited at about 1.48 kW/$m^2$ heat flux. It was found that the heat removal capability was remarkably enhanced in the tests with the waster film flow and air draft. The obtained heat transfer data ore compared with the existing correlations.

이 연구의 목적은 수동형 격납용기 냉각계통의 용기 바깥표면이 건조 및 습한 조건일때 격납용기 내, 외벽에서 일어나는 열전달과정에 대한 실험적 자료를 얻는데 있다. 시험모델은 AP 600구조에 근거하여 격납용기의 둘레중 60$^{\circ}$부분만을 취하였다. 시험모델의 주요치수는 원형의 값을 대략 10분의 1로 축소한 것이다. 붕괴열을 모의하기 위하여 전기적으로 가열되는 증기발생기를 시험모델내에 설치하였다. 최대열유속은 8.91 kW/$m^2$ 이었다. 두 가지 형식의 시험이 수행되었다. 하나는 수막유동없이 공기만의 자연대류에 관한 시험이고 다른 하나는 수막유동과 공기의 자연대류가 동반된 증발열전달 시험이다. 시험결과 수막유동이 없는 경우 공기만의 자연대류 열전달 능력은 약 1.48 kW/$m^2$ 열유속에서 제한되고 있음을 알게 되었다 또한 수막유동과 공기의 자연대류가 동시에 일어나는 시험에서 열제거 능력은 현저히 향상됨을 알게 되었다 이들 열전달 측정치들을 기존 관계식들과 비교하였다.