• Title/Summary/Keyword: 열유속 분포

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CANFLEX-RU(0.9%) 핵연료다발의 예비 열수력 특성 해석

  • 전지수;박주환;민병주;정창준;석호천
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.526-531
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    • 1998
  • 본 논문은 농축도 0.9%의 순환우라늄 핵연료(CANFLEX-RU)에 대한 축방향 출력분포(AFD) 및 반경방향 출력분포(RFD) 특성을 조사하고 CANFLEX-RU 다발이 장전된 CANDU줄 채널의 예비 열수력 해석을 수행하였다. CANFLEX-RU 다발의 4 bundle shift 핵연료 교체 방법에 따라 AFD 분포 특성은 정점(Peak) 열속이 채널 상류쪽으로 이동하였고 채널 중심 부근에서 평탄하거나 다소 오목한 형상을 보여주었다. RFD 분포를 표현하는 적절한 변수로서 국부 다발열유속비를 정의하고, 이 비와 국부 표면열유속비의 상호 관계식을 도출하였다. 연소도에 따른 최외환봉의 국부 다발열유속비 변화를 조사한 결과로서, CANFLEX-RU 다발의 최대 국부 다발열유속비는 초기 연소도에서 발생되었고 이 값 CANFLEX-NU 다발 보다는 크고 37-핵연료봉다발 보다는 작았다. CCP 계산시에 RFD 분포 효과를 고려하는 방안으로서 최외환봉 열유속을 다발의 국부 열유속으로 가정하였다 이는 임계열유속이 -10.2% 감소한 조건을 사용하여 CCP를 계산하는 결과가 되었다. 다발-블균형 계수를 이용한 CCP 민감도 결과와 본 계산에서 얻은 CCP 결과에 의하면, CANFLEX-RU의 CCP 는 CANFLEX-NU에 비교해서 土1.0% 이내로 근사한 분포가 예상되었으며 이는 AFD 분포 효과가 RFD 분포에 의한 CCP 감소를 보상하기 때문이다. 결론적으로, CANFLEX-RU는 열수력적 설계 관점에서 CANFLEX-NU에 비교해서 열적 성능이 저하되지 않았고 따라서 기존 37-핵연료봉다발에 대한 CANFLEX-NU의 열여유도 증가와 같은 장점을 유지할 것으로 예상되었다.

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Heat Dissipation of Cylinder Head of Reciprocating Internal Combustion Engine (왕복동 내연기관 실린더 헤등의 방열에 관한 연구)

  • Kim, K. C.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.71-78
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    • 1984
  • 본 논문은 왕복동 내연기관의 방열에 관한 연구의 하나로서 디이젤 기관 실린더 헤드와 흡 배기 밸브의 온도 분포와 열유속의 분포를 구한 것이다. 방열 해석은 기관의 정상 작동된 다음의 실린 더 헤드의 열부하가 일정하다고 생각하여 실린더 헤드의 밸드 시이트 양단의 온도와 연소 가스 배출 온도, 흡기 및 냉각수 온도를 측정하고 온도분포 및 열유속을 유한요소법을 적용하여 구하 였다. 본 연구의 결과 실린더 헤드 및 밸브의 과부하는 밸브의 경우에는 밸브 헤드 중심과 밸브 헤드 중심 부근에서 일어나며, 실린더 헤드의 경우에는 헤드 중심부 표면에서 발생하였다. 흡 배 기 밸브 및 물재킷부의 온도 분포 및 열유속의 분포를 주어진 냉각수 온도 조건에 대하여 구한 후 이들을 비교 검토 하였다.

고진공하 열유속흡수법을 이용한 위성체 열진공시험

  • Lee, Sang-Hun;Jin, Seong-Ho;Jo, Hyeok-Jin;Seo, Hui-Jun;Mun, Gwi-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.116-116
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    • 2012
  • 위성의 발사, 천이궤도, 운영궤도 등에서 위성체에 주어지는 극한 온도와 진공상태에서 위성체와 열제어시스템이 요구 조건을 만족시키는가를 확인하기 위하여 열진공시험을 수행한다. 우주에서 일어나는 환경변화는 극도로 심해서 지상에서 이와 유사한 열적 환경을 모사하는 방법은 쉽지가 않고, 일반적으로 위성체에 대한 열진공/평형 시험을 위해서는 열유속 흡수법과 열유속 투사법의 두 가지 방법을 사용한다. 한국항공우주연구원에서는 종래 접촉식 히터를 위성체에 직접 부착하는 방법에서 탈피하여 새로이 IR Lamp를 이용한 열유속 흡수법을 이용하여 위성체에 계산된 열유속을 인가하는 방법으로 위성체 열진공/평형시험을 수행하였으며, IR Lamp는 요구되는 100W~400W 사이의 열량을 오차 범위 5% 이내로 인가하여 균일한 온도 분포를 유지하고 성공적인 시험을 수행하였다.

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A Study on the Characteristics of Heat Flux on the Floor in a Compartment Fire (화재실 화재에서 바닥면의 열유속 특성연구)

  • Kim, Sung-Chan;Ko, Gwon-Hyun
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.231-234
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    • 2010
  • 본 연구는 화재조건에 따른 화재실 바닥면에서의 열유속특성을 파악하기 위해 ISO-9705 표준화재실의 40% 축소모형공간에 대하여 화재실험을 수행하고 화재성상에 따른 열유속변화와 공간적 분포를 분석한다. 또한 모형실험에서 계측된 열유속을 Scaling Law를 적용하여 실규모 크기의 결과로 환산하고 이를 기존의 다른 연구결과와 비교분석함으로써 화재발생으로 인한 공간내 열유속의 축소법칙의 적용성을 파악하고자 한다. 실험에 사용된 연료는 천연가스, 메탄올, 에탄올, 헵탄, 톨로엔, 폴리스틸렌등이며 모형실험의 최대발열량은 450 kW 정도로 실규모로 환산시 약 4.4 MW이다. 실험결과 화재실바닥면의 열유속은 연층의 온도와 연료의 종류에 따라 차이를 보였으나 측정위치별 차이는 크지 않았으며 Scaling Law를 적용한 결과 화재실 상층부 온도가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 정도에서 바닥면의 열유속은 약 $20kW/m^2$ 정도로 기존연구와 유사한 경향을 보였다. 본 연구는 화재공간 내 열유속 측정을 통해 전실화재로의 화재성장을 파악하고 화재실내부의 열적특성을 분석하기 위한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

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Experimental Study on Heat Flux Partitioning in Subcooled Nucleate Boiling on Vertical Wall (수직 벽면에서 과냉 핵비등 시 열유속 분배에 관한 실험적 연구)

  • Song, Junkyu;Park, Junseok;Jung, Satbyoul;Kim, Hyungdae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.6
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    • pp.465-474
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    • 2014
  • To validate the accuracy of the boiling heat flux partitioning model, an experiment was performed to investigate how the wall heat flux is divided into the three heat transfer modes of evaporation, quenching, and single-phase convection during subcooled nucleate boiling on a vertical wall. For the experimental partitioning of the wall heat flux, the wall heat flux and liquid-vapor distributions were simultaneously obtained using synchronized infrared thermometry and the total reflection technique. Boiling experiments of water with subcooling of $10^{\circ}C$ were conducted under atmospheric pressure, and the results obtained at the wall superheat of $12^{\circ}C$ and average heat flux of $283kW/m^2$were analyzed. There was a large difference in the heat flux partitioning results between the experiment and correlation, and the bubble departure diameter and bubble influence factor, which account for a portion of the surrounding superheated liquid layer detached by the departure of a bubble, were found to be important fundamental boiling parameters.

Characteristics of Heat Flux in a Compartment Fire - Reduced Scale Test (구획공간 화재의 열유속 특성 - 축소 실험)

  • Kim, Sung-Chan;Ko, Gwon-Hyun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.25 no.5
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    • pp.128-133
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    • 2011
  • The present study performs a series of 40 % reduced scale of ISO-9705 fire test to investigate the characteristics of heat flux on the floor level in terms of fire characteristics and location in the compartment. The heat flux was measured with Schmidt-Boelter type heat flux gauge at two locations on the floor level of inside and doorway side of the compartment. Different types of fuel - methane, heptane, toluene, ethanol, polystyrene - were burned in this test series. The measured heat flux inside of the compartment was relatively higher than that of front side as the heat release rate of fire and upper layer temperature increased. The difference of measured heat flux at inside and doorway side increased for high sooty fire. The present study shows that the heat flux distribution at lower layer greatly depend on the thermal radiation from fire and upper layer, not only the upper layer temperature but also various fire characteristics such as composition of combustion gases, soot concentration, ventilation condition and so on.

Heat-Flux Analysis of Solar Furnace Using the Monte Carlo Ray-Tracing Method (몬테카를로 광선추적법을 이용한 태양로의 열유속 해석)

  • Lee, Hyun-Jin;Kim, Jong-Kyu;Lee, Sang-Nam;Kang, Yong-Heack
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.10
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    • pp.989-996
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    • 2011
  • An understanding of the concentrated solar flux is critical for the analysis and design of solar-energy-utilization systems. The current work focuses on the development of an algorithm that uses the Monte Carlo ray-tracing method with excellent flexibility and expandability; this method considers both solar limb darkening and the surface slope error of reflectors, thereby analyzing the solar flux. A comparison of the modeling results with measurements at the solar furnace in Korea Institute of Energy Research (KIER) show good agreement within a measurement uncertainty of 10%. The model evaluates the concentration performance of the KIER solar furnace with a tracking accuracy of 2 mrad and a maximum attainable concentration ratio of 4400 sun. Flux variations according to measurement position and flux distributions depending on acceptance angles provide detailed information for the design of chemical reactors or secondary concentrators.

Axisymmetric Thermal Analysis of 3D Regenerative Cooling System (3차원 재생 냉각 시스템의 축대칭 열해석)

  • Kim Sung-In;Park Seung-O
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.10 no.2
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • Axisymmetric numerical thermal analysis for a 3-dimensional regenerative cooling system in a rocket engine is carried out. To predict the accurate heat transfer with the stiff temperature distribution, several tests have been conducted for the grid size, the properties variation of the coolant and the combustion gas depending on temperature. The axisymmetric heat flux model is defined using fin efficiencies and is designed to be equivalent to the heat flux of the 3-dimensional coolant channel. For comparison purpose, the 1-dimensional analysis using Bartz equation is also conducted. The performance of the present model in predicting the cooling characteristics of a 3-dimensional regenerative cooling system is compared with the 3-dimensional results of RTE(Rocket Thermal Evaluation). It is found that the present method predicts much closer results to those of RTE code than 1-dimensional analysis.

A Experimental Study on Chracteristics of a Mixed Convection Heat Transfer in a Cavity with upper Channel (상부채널을 갖는 캐비티의 혼합대류 열전달에 관한 실험적연구)

  • Bae, Suk-Tae
    • Solar Energy
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    • v.18 no.2
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    • pp.115-121
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    • 1998
  • In this study a channel cavity flow was performed. The channel has small size in the upper cavity region. At the gap is supplied by driven flow for Reynolds number. The experimental study was carried out in a channel cavity with square heat surface by visualization equipment with Mach-Zehnder interferometer and laser apparatus. Heat source was uniform heat flux($0.4W/cm^2,\;0.8W/cm^2,\;1.2W/cm^2$). When the bottom wall is heated, the tendency of natural convection flows are vigorous increasing heat flux.

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