G-M극저온냉동기의 구동으로 인해 발생되는 크라이오 펌프의 진동 저감을 위해 각 요소에 해당하는 부품의 소재 및 모델 변경으로 설계에 반영하고자 한다. G-M극저온냉동기는 헬륨냉매를 사용하여 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 구성되는 냉동사이클을 구성하는데, 구조적 특성상 내부 왕복기의 운동과 고저압변환에 따른 압력차이가 냉동기의 진동을 유발하므로 진공성능에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 헬륨냉매의 고압 유동에 따른 관로 압력증가로 인한 유동소음이 발생하는데, 이로 인한 소음을 줄이기 위해 관로의 최적화 설계/방진구조반영(DAMPER)으로 진동 안정화(Vibration Stabilization)설계를 수행 하고자 하며, 이에 따른 최적화 연구을 수행하고자 한다. 일차적으로, 기존 시스템의 진동측정을 통해 진동의 가진원을 밝히고 진동 전달경로를 파악하고자한다. 진동 가진원의 가진 최소화, 진동전달경로의 전달률 최소화, 고압유동에 따른 관로 설계 최적화를 진동해석, 탄성체 동역학해석, 그리고 유동해석을 통해 진동 및 소음의 최소화 방안을 도출하고자 한다. 해석결과를 토대로 진동가진원의 최소화를 위한 제품설계변경과 진동전달경로에 대한 방진을 위한 dmper 적용(전달률 최소화) 및 유동소음 최소화를 위한 damper나 관로 최적화 설계를 수행한다. 상기 기존시스템 측정/분석, CAE해석을 통한 진동/소음의 최적화방안도출 및 실제품 적용기술은 저진동 크라이오펌프 개발을 위한 기반 기술 확립에 크게 기여할것이며, 향후 크라이오펌프 고도화 및 최신 기술 제품 개발에 큰 기여가 기대된다.
본 논문은 균질유동모델을 적용하여 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 이론적으로 조사하였다. 이 모델은 시뮬레이션 해석에 필요한 기본적인 질량, 에너지, 운동량 방정식에 근거하고 있다. 또한 2개의 마찰인자와 점성계수모델을 이용하여 유동특성을 조사하였다. R600a의 열역학 및 전달 물성치는 EES 물성치 코드를 이용하여 계산하였다. 작동변수들에 대한 기초 설계자료를 제공하고자 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 분석하였다. 본 연구의 작동변수에는 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 모세관의 직경이 있다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. R600a용 단열 모세관내 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 관직경은 모세관 전체길이에 영향을 준다. 즉 R600a용 모세관 전체길이는 식(15)와 같은 상관식으로 나타낸다.
비대칭 3차원 핀틀 노즐 형상에서 연소실과 핀틀 노즐의 연결관 각도와 핀틀 위치가 성능계수에 미치는 영향을 분석하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. 초음속 노즐을 통해 배출되는 유동 특성을 정확히 예측하기 위하여 $k-{\omega}$ SST의 압축성 보정 난류모델을 적용하였다. 비대칭 3차원 형상에 의한 복잡한 유동 구조로 인하여 나선형 형태의 유선과 유동 박리가 관찰되었으며, 이로 인하여 유동의 전압력 손실이 크게 발생되었다. 유입관의 각도가 감소할수록 성능계수가 증가하였으며, 핀틀의 위치에 따른 유동구조가 크게 변화되기 때문에 이에 대한 성능 특성을 분석하였다.
발포 알루미늄이 삽입된 환형관에서의 유동과 대류 열전달 특성을 실험적 연구를 수행하여 분석하고 heat sink로서의 실현 가능성을 검토하였다. 다른 기공밀도를 갖는 두 종류의 발포 알루미늄을 사용하여 유동과 열전달 특성을 파악하고 마찰계수와 열전달 관련 Nusselt수를 Darcy 수, Reynolds수, Prandtl수의 함수로 상관식을 구하였다. 발포 알루미늄이 없는 경우에 비해 마찰계수는 증가하지만 Nusselt수에서도 6에서 10배의 증가를 나타낸다. 따라서 열교환기의 크기가 제한되는 경우 열교환기에 발포알루미늄을 삽입하면 전열면적을 감소시킬 수 있으므로 열교환기를 소형화할 수 있다.
The HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, open-tank-in-pool type, has been under normal operation since its initial criticality in February, 1995. The HANARO is composed of inlet plenum, grid plate, core channel with flow tubes and chimney. The reactor core channel is located at about twelve m (12 m) depth of the reactor pool and cold by the upward flow that the coolant enters the lower inlet of the plenum, rises up through the grid plate and the core channel and exit through the outlet of chimney. A guide tube is extended from the reactor core to the top of the reactor chimney for easily un/loading a target under the reactor normal operation. But active coolant through the core can be Quickly raised up to the top of the chimney through the guide tube by jet flow. This paper is described an analytical analysis to study the flow behavior through the guide tube under reactor normal operation and unloading the target. As results, it was conformed through the analysis results that the flow rate, about fourteen kilogram per second (14 kg/s) suppressed the guide tube jet and met the design cooling flow rate in a circular flow tube, and that the fission moly target cooling flow rate met the minimum flow rate to cool the target.
본 연구는 다공성 재질의 목을 가진 벤츄리관 공기방울 발생장치의 설계를 위해 수행되었다. 주어진 공급 유량 조건 하에서 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 벤츄리관의 길이와 직경을 결정하기 위해 2상 전산유동해석에 기초한 최적화 설계를 수행하였다. 이러한 일련의 연구 수행 결과를 통해 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 공급유량과 이들 설계변수들 관계를 규명하였다.
The HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, open-tank-in-pool type, has been under normal operation since its initial criticality in February, 1995. The HANARO is composed af inlet plenum, grid plate, core channel with flow tubes and chimney. The reactor core channel is located at about twelve meters (12 m) depth of the reactor pool and cooled by the upward flow that the coolant enters the lower inlet of the plenum, rises up through the grid plate and the core channel and comes out from the outlet of chimney. A fission moly guide tube is extended from the reactor core to the top of the reactor chimney for easily loading a fission moly target under the reactor normal operation. But active coolant through the core can be quickly raised up to the top of the chimney through the guide tube by jet flow. This paper describes an analytical analysis that is the study of the flow behavior through the guide tube under reactor normal operation and unloading the target. As results, it was conformed through the analysis results that the flow rate, reduced to about fourteen kilogram per second (14 kg/s) from the original flow rate of sixteen point three kilogram per second (16.3 kg/s) did not show the guide tube jet.
The HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, open-tank-in-pool type, has been under normal operation since its initial criticality in February, 1995. The HANARO is composed of inlet plenum, grid plate, core channel with flow tubes and chimney. The reactor core channel is located at about twelve meters (12 m) depth of the reactor pool and cooled by the upward flow that the coolant enters the lower inlet of the plenum,. rises up through the grid plate and the core channel and comes out from the outlet of chimney. A guide tube is extended from the reactor core to the top of the reactor chimney for easily un/loading a target under the reactor normal operation. But active coolant through the core can be quickly raised up to the top of the chimney through the guide tube by a jet flow. This paper describes an analytical analysis that is the study of the flow behavior through the guide tube under reactor normal operation and unloading the target. As results, it was conformed through the analysis results that the guide jet is suppressed under the top of the chimney after modifying the orifice diameter of 37.5 mm to 31 mm.
The present study has been experimentally investigated the effect of geometric and operating parameters on the two-phase flow distribution of refrigerants in a horizontal T-junction. The operating parameters were the kind of refrigerants (R-22, R- l34a, and R-410A), saturated temperature, and the inlet mass flux and quality. The geometric parameters were the tube diameter and the tube diameter ratio. The measured data of refrigerants were compared with the values predicted using the models developed by several researchers for air/water or steani/water two-phase flow. Among the operating parameters, the inlet Quality was the most sensitive to the mass flow rate ratio. Between the geometric parameters, the tube diameter ratio was more sensitive than tube diameter.
This paper describes the dynamics of the weak shock wave propagating inside some kinds of branched pipe bends. Computations are carried out by solving the two-dimensional, compressible, unsteady Euler Equations. The second-order TVD(Total Variation Diminishing) scheme is employed to discretize the governing equations. For computations, two types of branched pipe($90^{\circ}$ branch,$45^{\circ}$ branch) with a diameter of D are used. The incident normal shock wave is assumed at D upstream of the pipe bend entrance, and its Mach number is changed between 1.1 and 2.4. The flow fields are numerically visualized by using the pressure contours and computed schlieren images. The comparison with the experimental data performed for the purpose of validation of computational work. Reflection and diffraction of the propagating shock wave are clarified. The present computations predicted the experimented flow field with a good accuracy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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