• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.571-576
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• 1998

고온의 증기가 과냉각 상태의 물과 직접접촉에 의해 발생하는 응축현상(DCC Direct Contact Condensation)을 실험적으로 고찰하였다. 본 연구는 두단계로 나누어 수행하였다. 1단계 연구에서는 간단한 원형관 형태의 수평 노즐을 통하여 증기제트가 대기압 상태의 과냉각수로 분출될 때 증기제트 및 주위의 거동을 측정·분석하였다. 수조의 온도와 증기유량의 변화에 따른 증기제트의 축방향과 반경방향 온도분포와 수조 벽면에서의 동압을 측정하였으며, 고속 비디오 카메라를 사용하여 각각의 경우에 대하여 증기제트의 분출이미지를 촬영하였다. 벽면에서의 동압은 노즐의 분출구직경과 응축수의 온도에 비례하여 증가하였다. 2단계 연구에서는 몇가지 형태의 증기분사기 축소 모형에 대한 응축성능을 비교하였다. 이때에는 수조의 온도상승으로 인해 수조가 가압되는 정도를 알아보기 위해 수조를 밀봉한 상태로 실험을 수행하였다. 실험시 수조의 압력은 시간의 경과에 따라 계속적으로 증가하였으나, 이는 방출된 증기의 불완전한 응축에 의한 것은 아니고 증기의 분출과 응축으로 인한 응축수의 부피팽창과 수조 온도의 상승으로 인한 증기압의 상승 때문인 것으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.298-308
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• 1999

Experimental study on characteristics of direct contact condensation of steam discharged into a sub-cooled water pool has been performed using five different sizes of horizontal nozzle over a wide range of steam mass fluxes and pool temperatures. Steam condensation phenomena have been observed visually and by taking pictures of steam jets using a high speed video camera. Two different steam jet shapes such as ellipsoidal shape and conical shape were typically observed for a stable steam jet, depending on the steam mass flux and pool temperature. The steam jet expansion ratio and the steam jet length as well as the condensation heat transfer coefficients were determined. The effect of steam mass flux, pool temperature, and nozzle diameter on these parameters were also discussed. Empirical correlations for the steam jet lengths and the condensation heat transfer coefficients as a function of steam mass flux and condensation driving potential were established. The axial and radial temperature distributions in steam jet and in surrounding water were measured. The effect of steam mass flux, pool temperature, and nozzle diameter were also discussed. The condensation regime map, which consists of six regimes such as chugging, transient chugging, condensation oscillation, stable condensation, bubble condensation oscillation, and intermittent oscillation condensation, were established. In addition, the dynamic pressures at the pool wall were measured. The close relation of dynamic pressure and steam condensation mode, which is also dependent on steam mass flux and pool temperature, was found.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.208.1-208.1
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• 2010

일일 50톤 처리용량의 도시고형폐기물소각설비의 폐열 보일러에서 생산되는 4.0~6.5 bar의 저압증기를 이용하여 전력을 생산하는 축류식 MSTG설비에 있어서 공급증기압력, 입출구의 압력차이에 의한 발전효율을 비교하고, 저압의 증기의 균질화를 위한 기술분리, 정압유지설비 및 증기터빈의 본체의 기수분리된 증기의 응축효율을 증기공급율, 발전효율별로 비교분석하였다. 공급되는 증기의 압력, 증기터빈의 입출구 압력 차이가 높아짐에 따라, 증기의 응축효율이 증가를 하였으며, 배출되는 증기량에 따른 발전효율의 증가는 없었다. 따라서, 가변적으로 변하는 저압의 증기를 기수분리 및 정압을 유지하여도 증기질의 변동이 없으며 그에 따른 증기의 엔탈피 변화가 없으므로 발전 효율의 향상을 기대하기는 어려웠다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.17 no.1
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• pp.45-52
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• 1985

A two inverted U-tubes condenser was constructed from transparent materials to study the heat removal capability of steam generators under filmwise reflux condensation mode. Essentially, two sets of experiments were performed: (1) the first dealt with the reflux condensation length, and (2) the second dealt with the flooding points with and without the presence of a noncondensible gas in the steam flow, and the effect of the flooding time. In addition, experimental results are compared with the predictions of analytical models.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.577-583
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• 1998

직접 접촉에 의한 응축 열전달은 혼합증기의 레이놀즈수, 비응축 가스(공기)의 질량비, 액막의 레이놀즈수, 그리고 액막의 과냉 정도에 따라 영향을 받게 된다. 이러한 변수들의 영향을 고찰하기 위하여 본 연구에서는 수평면으로부터 87˚ 기울어진 수직 사각 덕트에서 직접 접촉 응축 열전달 실험을 수행하였다. 위의 각 실험 변수에 따른 평균 열전달 대수의 변화를 고찰하였으며, 실험결과로부터 혼합증기 레이놀즈수, 비웅축 가스의 질량비, 액막 레이놀즈수, 그리고 제이콥수를 변수로 하여 직접 접촉 응축 열전달에 대한 평균 누셀트수에 대한 실험 상관식을 도출하였다. 혼합증기의 직접 접측 웅축 열전달에 대한 평균 열전달 계수는 비응축 가스의 질량비가 증가할수록 현저히 증가함을 보였으며, 액막의 과법 정도가 증가할수록 평균 열전달 계수는 감소하였다. 그리고 혼합증기의 레이놀즈수가 30,000 이상의 템위에서는 액막 레이놀즈수의 변화에 따라 평균 열전달 계수의 변화가 거의 없었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.217-223
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• 1996

혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달 계수를 수직한 벽면에서 측정하고 상관식을 개발하였다. 열전달 상관식은 액막측과 증기측으로 구분하여 만들었고, 액막측 전열계수의 상관식은 액막의 Reynolds수와 Prandtl수의 함수로 나타냈으며, 증기측 전열계수의 상관식은 증기의 Reynolds수, Prandtl수, Schmidt수 및 공기의 질량분율, 액막 Reynolds수의 함수로 제안하였다. 응축 액막의 두께와 확산층의 순간온도 측정결과로부터 액막의 파형 계면이 확산층에서의 열 및 물질전달에 큰 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, 증기측 전열계수의 상관식에 포함된 액막 Reynolds수가 파형 계면의 영향을 반영하고 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.344-352
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• 1983

격납 용기 내에 비응축성 가스(공기)가 존재하는 경우에 증기의 응축 열전달 계수를 평가하는 방 법을 연구하였다. 유일한 대규모 격납 용기 실험인 CVTR자료를 이용하여 응축 열전달 계수를 계산하여, 현재 원자력 발전소의 냉각재 상실 사고(LOCA) 및 주 증기 배관 파열사고(MSLB)시에 격납 용기의 안전 해석에서 공식적으로 사용되고 있는 Tagami와 Uchida열전달 계수 관계식과 비교해 본 결과 좋은 일치를 보여 주었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.541-546
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• 1998

증기 제트 응축에서 발생하는 응축하중을 실험적으로 고찰하였다. 네 가지 서로 다른 직경의 노즐 (5, 10, 15, 20mm) 과 증기분사기를 응축실험에 사용하였으며, 증기 질량유속과 물온도를 변화하면서 동압을 측정하였다. 실험결과에 의하면 압력파의 진폭은 노즐 직경이 작을수록 작았다. 한편 압력파의 진폭은 일반적으로 물온도가 증가할수록 증가하나 물온도가 어느 한도 이상으로 증가하면 오히려 감소하는 경향을 보였다. 그러나 물온도가 아주 높고 증기 질량유속이 큰 경우에는 불안정한 압력파가 발생할 가능성이 관찰되었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.74-83
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• 2003

In the advanced nuclear power plants including APR1400, the SDVS (Safety Depressurization and Vent System) is adopted to increase the plant safety using the concept of feed-and-bleed operation. In the case of the TLOFW (Total Loss of Feedwater), the POSRV (Power Operated Safety Relief Value) located at the top of the pressurizer is expected to open due to the pressurization of the reactor coolant system and discharges steam and/or water mixture into the water pool, where the mixture is condensed. During the condensation of the mixture, thermal-hydraulic loads such as pressure and temperature variations are induced to the pool structure. For the pool structure design, such thermal-hydraulic aspects should be considered. Understanding the phenomena of the submerged steam jet condensation in a water pool is helpful for system designers to design proper pool structure, sparger, and supports etc. This paper reviews and evaluates the steam jet condensation in a water pool on the physical phenomena of the steam condensation including condensation regime map, heat transfer coefficient, steam plume, steam jet condensation load, and steam jet induced flow.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.349-356
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• 2001

Phenomenon of direct contact condensation (DCC) heat transfer between steam and water is characterized by the transport of heat and mass through a moving steam/water interface. Since the DCC heat transfer provides some advantageous features in the viewpoint of enhanced heat transfer, it is widely applied to the diversified industries. This study proposes a simple condensation model on the stable steam jets discharging into a quenching tank with subcooled water from a single horizontal pipe for the prediction of the steam jet shapes. The model was derived from the mass, momentum and energy equations as well as thermal balance equation with condensing characteristics at the steam/water interface for the axi-symmetric coordinates. The extremely large heat transfer rate at the steam/water interface was reflected in the effective thermal conductivity estimated from the previous experimental results. The results were compared with the experimental ones. The predicted steam jet shape(i. e. radius and length) by the model was increasing as the steam mass flux and the pool temperature were increasing, which was similar to the trend observed in the experiment.