• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.425-435
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• 2017

구조해석은 대기업뿐 만 아니라 중소 중견기업에서도 제품 납품을 위한 인증절차의 강화 및 개념설계에서 상세설계로 진행되는 프로세스에서의 시간 단축을 위해 시험과 함께 필수 절차로 활용되고 있다. 적은 비용으로 활용이 가능한 오픈소스 솔버는 자동으로 전처리 데이터를 생성해주는 상용 솔버와 다르게 격자와 같은 입력데이터가 문제가 있을 경우 계산단계에서 오류나 실패하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있기 때문에 비 전문가가 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 구조해석 오픈소스 솔버(Caculix, Code_Aster)를 이용하여 사용자가 손쉽게 기계적 구조 문제의 분석에 활용이 가능한 전 후 처리기를 개발하였다. 특히, 3D 모델, 격자, 시뮬레이션 조건, 결과 정보 분석 등의 각 단계에서 오픈소스 솔버에 따라서 상이한 형태의 데이터를 분석하고 그에 맞는 정확한 정보를 추출 및 생성하는 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 또한, 오픈소스 솔버의 계산 정확도를 높이고 오류를 방지하기 위하여 솔버 특성에 맞는 격자를 생성해주고 격자 모델의 자동 힐링 기능을 개발하였다. 마지막으로 해당 시스템의 정확성을 검증하기 위하여 사용소프트웨어와 비교한 검증 결과와 활용 결과를 설명한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.147-154
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• 2006

Thermal fatigue of the coolant circuits of PWR plants is a major issue for nuclear safety. The problem is especially accute in mixing zones, like T-junctions, where large differences in water temperature between the two inlets and high levels of turbulence can lead to large temperature fluctuations at the wall. Until recently, studies on the matter had been tackled at EDF using steady methods: the fluid flow was solved with a CFD code using an averaged turbulence model, which led to the knowledge of the mean temperature and temperature variance at each point of the wall. But, being based on averaged quantities, this method could not reproduce the unsteady and 3D effects of the problem, like phase lag in temperature oscillations between two points, which can generate important stresses. Benefiting from advances in computer power and turbulence modelling, a new methodology is now applied, that allows to take these effects into account. The CFD tool Code_Saturne, developped at EDF, is used to solve the fluid flow using an unsteady L.E.S. approach. It is coupled with the thermal code Syrthes, which propagates the temperature fluctuations into the wall thickness. The instantaneous temperature field inside the wall can then be extracted and used for structure mechanics computations (mainly with EDF thermomechanics tool Code_Aster). The purpose of this paper is to present the application of this methodology to the simulation of a straight T-junction mock-up, similar to the Residual Heat Remover (RHR) junction found in N4 type PWR nuclear plants, and designed to study thermal striping and cracks propagation. The results are generally in good agreement with the measurements; yet, in certain areas of the flow, progress is still needed in L.E.S. modelling and in the treatment of instantaneous heat transfer at the wall.