Shape optimization of an upper plenum of a PBMR type gas cooled nuclear reactor has been performed by using three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) analysis and surrogate modeling technique. The objective function is defined as a linear combination of uniformity of flow distribution in the core and pressure drop in the upper plenum and the core. The ratio of thickness of slot to diameter of rising channels, ratio of height of upper plenum to diameter of rising channels, and ratio of height of the slot at inlet to outlet, are used as design variables for optimization. Design points are selected through Latin-hypercube sampling. The optimal point is determined through surrogate-based optimization method which uses 3-D RANS analyses at design points. The results show that the optimum shape represent remarkably improved performance in flow uniformity and friction loss than the reference shape.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.29
no.6
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pp.664-670
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2012
In this work, vibration characteristics of a flue gas cooler(FGC) for a heavy oil upgrading are experimentally analyzed and an effective method is proposed to reduce the vibration level. Firstly, the vibration under the operation condition of the FGC is measured and analyzed to identify the generation phenomena of vibration. And the displacement of the outer wall of the FGC is also analyzed to identify dominant frequencies of vibration. Secondly, an effective design to reduce the vibration is suggested by using the modal analysis. Consequently an improved design of the FGC gas cooler, which has lower vibration level, is obtained and then verified though the analysis and test.
Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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1995.05a
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pp.556-561
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1995
원자력발전소 중대사고시 격납건물의 건전성을 위협할 수 있는 현상들 중의 하나인 MCCI에 대한 분석을 목적으로 MCCI 관련 실험인 SWISS 및 SURC 실험에 대하여 MELCOR 1.8.2 를 이용하여 계산을 수행하였다. 에어로졸 생성량을 제외한 MCCI 진행과정의 주요 예측대상에 대하여 실험결과와의 비교를 통하여 콘크리트 침식 진행과정 및 침식을, 노심용융물의 온도분포 및 열유속, 반응에 의해 유출되는 각종 가스 생성을, 그리고 노심용융물의 냉각에 따른 각질층 형성 등을 파악하였다. 콘크리트 침식과정 및 노심용융물의 온도 예측은 적절하며 콘크리트 분해에 따른 각종 방출가스는 열수력 조건에 따라 큰 불확실성을 보여주는 것으로 나타났다. 아울러 노심용융물의 냉각에 따른 각질층의 동적 거동해석은 MELCOR 1.8.2의 모델로서는 불가능하였다. 보다 많은 검증계산을 통하여 적절한 해석방법의 도출 및 새로운 모델 제시의 필요성이 있다고 판단된다.
In this study, flow field measurement of the Pebble Bed Reactor(PBR) for the High Temperature Gas-cooled Reactor(HTGR) was performed. Large number of pebbles in the core of PBR provides complicated flow channel. Due to the complicated geometries, numerical analysis has been intensively made rather than experimental observation. However, the justification of computational simulation by the experimental study is crucial to develop solid analysis of design method. In the present study, a wind tunnel installed with pebbles stacked was constructed and equipped with the Particle Image Velocimetry(PIV). We designed the system scaled up to realize the room temperature condition according to the similarity. The PIV observation gave us stagnation points, low speed region so that the suspected high temperature region can be identified. With the further supplementary experimental works, the present system may produce valuable data to justify the Computational Fluid Dynamics(CFD) simulation method.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2003.05b
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pp.387-388
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2003
습식 배연탈황 공정에서는 흡수탑 내에서의 황산화물 흡수율을 높일 목적으로 흡수탑으로 유입되는 배기가스를 약 5$0^{\circ}C$까지 냉각하고, 처리된 배기가스는 연돌에서의 자연 통풍력을 확보하고 연돌 배출 후 수분의 응축으로 인한 백연(white Plume)의 문제를 방지하고자 통상 9$0^{\circ}C$ 이상으로 가온하는 것이 일반적이며 이를 위해 다양한 형식의 열교환기가 설치 운영되고 있다. 탈황공정에서 흔히 GGH(gas to gas heater)라 불리는 Ljungstrom 방식의 열 교환기는 미처리된 고온가스와 처리된 저온 가스가 회전하는 열교환소자로 이루어진 영역을 지나면서 열 교환이 이루어지는 형태로 회전 부위 및 두 가스흐름의 구분 판(sector plate) 등에서 필연적으로 처리가스 흐름 중으로 미처리 가스의 누입이 일어나게 된다. (중략)
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.35
no.9
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pp.903-913
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2011
A numerical study is carried out to analyze the steady three-dimensional turbulent flow through cylindrical and fan-shaped holes and the film cooling of these holes at low and high blowing ratios. Compressible Reynoldsaveraged Navier-Stokes equations and the energy equation are solved using a finite-volume-based solver, and a shearstress transport model is used as the turbulence closure. The effects of the compound angle, pitch to diameter ratio, and lateral expansion angle of the hole on the film-cooling effectiveness are evaluated by the film-cooling effectiveness. It is observed that the compound angle of the hole enhances the film performance for the cylindrical hole, and a small hole pitch induces interactions between the coolants from the adjacent holes, thus reducing the film-cooling performance.
Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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1998.05a
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pp.19-24
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1998
vortex tube의 에너지 분리현상이 Ranque에 의해 처음으로 발견된 이래 vortex tube는 산업현장에서의 그 이용률이 점차 증대되고 있다. 특히, 최근에는 작업자의 쾌적한 작업환경을 조성하여 작업능률을 향상시킬 목적으로 제철소 등의 고온, 고습 작업장이나 분진, 석면, 유해먼지나 가스, 증기 등이 많이 발생하는 작업장에서 냉각복(air cool jacket) 또는 공기공급식 호흡보호구의 공기공급시스템에 많이 활용되고 있다. 이러한 vortex tube를 이용한 냉각복 및 호흡보호구는 작업자의 능률향상뿐만 아니라 직업병의 예방 및 안전측면에서 매우 효율성이 높아 그 적용범위가 점차 확대될 전망이다. (중략)
Korean Federation of Science and Technology Societies
The Science & Technology
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v.32
no.11
s.366
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pp.30-31
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1999
1991년 설립하여 충남대내에 자리잡고 있는 급속응고신소재연구센터는 30여명의 교수와 60여명의 석ㆍ박사과정연구원들이 급속냉각방식을 이용한 첨단신제품개발에 모든 정열을 쏟고 있다. 급속응고란 액상금속을 가스ㆍ액체 또는 원심력을 이용하여 급속도로 냉각시켜서 합금분말이나 비정질금속 등을 제조하는 공정을 말하는데 개발된 기술은 (주)정진화학에 전수하여 현재 생산라인에서 산업화를 위한 시험을 실시하고 있다.
Park, Sangbin;Ye, Insoo;Ryu, Changkook;Kim, Bongkeun
Journal of the Korean Society of Combustion
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v.18
no.1
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pp.21-26
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2013
In the Shell coal gasification process, the syngas produced in a gasifier passes through a syngas cooler for steam production and temperature control for gas cleaning. Fly slag present in the syngas may cause major operational problems such as erosion, slagging, and corrosion, especially in the upper part of the syngas cooler (gas reversal chamber, GRC). This study investigates the flow, heat transfer and particle behaviors in the GRC for a 300 MWe IGCC process using computational fluid dynamics. Three operational loads of 100%, 75% and 50% were considered. The gas and particle flows directly impinged on the wall opposite to the syngas inlet, which may lead to erosion of the membrane wall. The heat transfer to the wall was mainly by convection which was larger on the side wall at the inlet level due to the expansion of the cross-section. In the evaporator below the GRC, the particles were concentrated more on the outer channels, which needs to be considered for alleviation of fouling and blockage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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