• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권5호
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• pp.1674-1685
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• 2022

The ball valve is an important device in the pipeline transportation system of nuclear power plants. Its operational stability and safety directly affect the normal working of nuclear power plants. In this study, the transient numerical simulation of the opening and closing process of a ball valve was conducted on the basis of the flow interruption capability experiment of the ball valve by using the moving mesh method and inlet and outlet variable boundary conditions. The flow rate and pressure difference with time of the opening and closing process of the ball valve were studied. The internal flow characteristics of the ball valve under different relative openings were analyzed in conjunction with the typical back-step flow structure. Results show that the transient numerical results agree well with the experimental results. The internal flow characteristics of the ball valve are similar at the same opening during opening and closing process. At small opening, the spool and outlet channels easily form a back-step flow structure. The disappearance and generation of backflow vortices during opening and closing occur at 85% opening and 75% opening, respectively. With the decrease in opening degree, the difference in vortex core area in the flow channel of the ball valve spool in the opening and closing process gradually appears. The research results provide some reference value for the design and optimization of ball valves.

• Design & Manufacturing
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• 제16권4호
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• pp.34-39
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• 2022

Sustained economic development around the world is accelerating resource depletion. Research and development of secondary batteries that can replace them is also being actively conducted. Secondary batteries are emerging as a key technology for carbon neutrality. The core of an electric vehicle is the battery (secondary battery). Therefore, in this study, the temperature change by the heat source of the hammer and the rotational speed (rpm) of the abrasive disc of the Classifier Separator Mill (CSM) was repeatedly calculated and analyzed using the heat flow simulation STAR-CCM+. As the rotational speed (rpm) of the abrasive disk increases, the convergence condition of the iteration increases. Under the condition that the inlet speed of the Classifier Separator Mill (CSM) and the heat source value of the disc hammer are the same, the disc rotation speed (rpm) and the hammer temperature are inversely proportional. As the rotational speed (rpm) of the disc increases, the hammer temperature decreases. However, since the wear rate of the secondary battery material increases due to the strong impact of the crushing rotational force, it is determined that an appropriate rpm setting is necessary. In CSM (Classifier Separator Mill), it is judged that the flow rate difference is not significantly different in the direction of the pressure outlet (Outlet 1) right above the classifier wheel with the fastest flow rate. Because the disc and hammer attachment technology is adhesive, the attachment point may deform when the temperature of the hammer rises. Therefore, it is considered necessary to develop high-performance adhesives and other adhesive technologies.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.790-798
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• 2008

Counter-rotating axial flow fan(CRF) consists of two counter-rotating rotors without stator blades. CRF shows the complex flow characteristics of the three-dimensional, viscous, and unsteady flow fields. For the understanding of the entire core flow in CRF, it is necessary to investigate the three-dimensional unsteady flow field between the rotors. This information is also essential to improve the aerodynamic characteristics and to reduce the aerodynamic noise level and vibration characteristics of the CRF. In this paper, experimental study on the three-dimensional unsteady flow of the CRF is performed at the design point(operating point). Flow fields in the CRF are measured at the cross-sectional planes of the upstream and downstream of each rotor using the $45^{\circ}$ inclined hot-wire. The phase-locked averaged hot-wire technique utilizes the inclined hot-wire, which rotates successively with 120 degree increments about its own axis. Three-dimensional unsteady flow characteristics such as tip vortex, secondary flow and tip leakage flow in the CRF are shown in the form of the axial, radial and tangential velocity vector plot and velocity contour. The phase-locked averaged velocity profiles of the CRF are analyzed by means of the stationary unsteady measurement technique. At the mean radius of the front rotor inlet and the outlet, the phase-locked averaged velocity profiles show more the periodical flow characteristics than those of the hub region. At the tip region of the CRF, the axial velocity is decreased due to the boundary layer effect of the fan casing and the tip vortex flow. The radial and the tangential velocity profiles show the most unstable and unsteady flow characteristics compared with other position of rotors. But, the phase-locked averaged velocity profiles of the downstream of the rear rotor show the aperiodic flow pattern due to the mixture of the front rotor wake period and the rear rotor rotational period.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권1호
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• pp.126-139
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• 1994

본 연구에서는 BETHSY 실험장치에서 수행한 6" 소형 냉각재 상실사고(LOCA) 실험을 최적 열수력 코드인 CATHARE2 V1.2와 RELAP5/MOD3를 이용하여 계산했다. 본 연구의 주 목적은 소형 LOCA시 관심을 가지는 주요 물리현상인 이상 임계유동, 감압과정, 노심수위 감소, loop seal clearing 등에 대한 두 코드의 소형 LOCA 계산모의능력을 평가하는 것이다. 두코드는 이상 유동현상의 전개 경향이나 발생시점을 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났고, CATHARE2의 경우가 실험과 더 잘 일치했다. 그렇지만 두 코드는 loop seal clearing 현상, loop seal clearing 발생후의 노심수위, accumulator 유량거동 등의 예측에는 약간의 편차를 보였는데, 편차의 정도는 RELAP5가 CATHARE2보다 더 큰 것으로 나타났다. 두 코드의 편차요인을 보다 상세히 분석하기 위하여 계면 마찰력, mesh크기, 파단노즐 junction에서의 방출계수(Discharge coefficient)등에 대하여 민감도분석을 수행하였다. 그 결과 CATHARE2의 경우는 계면 마찰력을 증가시킴으로써 감압과정시 일차계통의 질량분포, 즉 증기 발생기 입구 공동(SG inlet plenum)에서의 차압과 Cross√er leg의 차압이 개선되었으며, 증기발생기 외측 열전달계수를 증가시킴으로써 중기발생기의 압력변화를 개선할 수 있었다. RELAP5의 경우는 어떤 하나의 입력변수를 변화시켜서 과도기의 결과를 개선할 수 없었으며 다만, 계면 마찰력 모델링에 여전히 많은 불화실성이 내포되어 있음을 확인했다.확인했다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.300-309
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• 2017

우주비행체는 우주공간에서 소형 추력기를 통해 연소가스를 노즐 외부로 배출시킴으로써 궤도보정 및 자세제어에 필요한 반작용 모멘텀을 발생시킨다. 이때 배출된 배기가스가 우주비행체의 표면과 충돌하면서 발생된 교란 힘 및 교란토크, 열 부하, 표면 오염 등은 우주비행체의 수명 단축 및 기능저하를 유발시킬 수 있으므로 추력기 배기가스 거동에 관한 예측은 우주비행체 설계시 매우 중요한 절차라고 할 수 있다. 본 연구에서는 우주비행체의 자세제어용 추력기로 사용되는 10 N급 이원추진제 추력기의 배기가스 거동을 수치적으로 해석함으로써 우주비행체 설계에 필요한 핵심기술을 확보하는 것이 목적이다. 이를 위해 모노메틸하이드라진(MMH) 연료와 사산화이질소(NTO) 산화제의 화학평형반응과 추력기 노즐 내부 연속체 영역 계산을 수행한 후 배기가스 해석을 위한 직접모사법(DSMC)의 유입조건으로 적용하였다. 해석 결과, 이원추진제 추력기 노즐 부근에서 배기가스의 화학종 박리와 같은 비평형 팽창과 후방유동의 특성들을 예측할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제9권2호
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• pp.212-220
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• 2002

미세캡슐화 기술을 이용하여 산채류 추출물의 저장성의 향상과 식품에 적용가능성을 확인하려는 목적으로 연구하였다. 산채류에 적절한 캡슐물질은 gum arabic에 dextrin과soluble starch를 각각 3 : 1 비율의 혼합물로 나타났으며, 분무건조기의 최적 공정조건은 투입 공기온도가 21$0^{\circ}C$, 시료공급속도 10 $m\ell$/min이었을 때 가장 높은 건조 효율성을 보였다. 미세캡슐화는 추출물의 색도 변화를 2~6배 감소시켰다. 대조구(대두 경화유)에 첨가한 참취와 미역취 추출물은각각 16, 48%의 산화 억제율을 나타냈고, 캡슐 분말은 각각46~58%, 72~88%의 산화 억제율을 나타냈다. 이것은 산채류 추출물이 유지의 유리 지방산 분해를 억제함으로써 유지의 자동산화를 방지한다고 할 수 있다. 즉, 산채류 추출물을 미세캡슐화하면, 산소 및 온도 등 환경적인 요인에 의한 영향을 적게 받아 저장성이 향상된다. 또한 gum과 같은 점질물을 많이 함유하여 점도가 높아 식품에 적용하기 힘든 단점을 분무 건조하여 분말화 함으로서 산채류를 이용한 음료 및 식용유지산업에서의 천연 항산화제 등 여러 가지 식품분야에 효과적인 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권4호
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• pp.273-280
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• 1986

이 연구의 목적은 가혹한 사고후 손상된 원자로심을 모의한 열을 발생하는 데브리층에서의 강제대류 드라이아웃 열유속을 실험적으로 얻고져 한 것이다. 이 연구에서 냉각재 순환장치를 사용하여 대기압하에서 냉각재가 상향 강제대류하는 유도 가열된 강구 입자층에서의 드라이아웃 열유속을 얻었다. 이 실험에서는 주로 강제대류 드라이아웃에 대한 질량유속.입자크기.입자층의 높이 및 냉각재의 서브클링의 영향이 관찰되었다. 실험은 입자직경이 1.5, 2.5, 3.0 및 4.0mm의 탄소강입자를 55mm 내경의 Pyrex 유리용기에 넣어 고주파유도 전류를 통해 가열하여 이루어졌다. 냉각재로서 증류수를 질량유속 0~3.5kg/$m^2$s로 변화시키어 공금하고 층의 높이는 55mm와 110mm, 냉각재 유입온도는 2$0^{\circ}C$와 8$0^{\circ}C$로 변화시켰다. 주요 실험결과는 다음과 같다. (1) 드라이아웃 열유속은 상향 강제 대류 질량유속과 입자크기내의 증가에 따라 증가한다. (2) 질량유속이 없는 경우 드라이아웃 열유속은 기존 연구결과와 같이 입자직경에 의존한다. (3) 얕은 입자층에서의 드라이아웃 열유속은 깊은 입자층의 것보다 얼마간 높다.