Jin Haeng Lee;Yeong-Garp Cho;Hyokwang Lee;Chang-Gyu Park;Jong-Myeong Oh;Yeon-Sik Yoo;Min-Gu Won;Hyung Huh
Nuclear Engineering and Technology
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제55권12호
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pp.4477-4490
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2023
Fuel locking mechanisms (FLMs) are essential in upward-flow research reactors to prevent accidental fuel separation from the core during reactor operation. This study presents a novel design concept for a remotely controlled plate-type nuclear fuel locking mechanism. By employing electromagnetic field analysis, we optimized the design of the electromagnet for fuel unlocking, allowing the FLM to adapt to various research reactor core designs, minimizing installation space, and reducing maintenance efforts. Computational flow analysis quantified the drag acting on the fuel assembly caused by coolant upflow. Subsequently, we performed finite element analysis and evaluated the structural integrity of the FLM based on the ASME boiler and pressure vessel (B&PV) code, considering design loads such as dead weight and flow drag. Our findings confirm that the new FLM design provides sufficient margins to withstand the specified loads. We fabricated a prototype comprising the driving part, a simplified moving part, and a dummy fuel assembly. Through basic operational tests on the assembled components, we verified that the manufactured products meet the performance requirements. This remote-controlled micro locking mechanism holds promise in enhancing the safety and efficiency of plate-type nuclear fuel operation in upflow research reactors.
The present review report introduces the existing analysis codes and physical modeling of two-phase flow associated with initiating event of HCDA in Liquid Metal Reactors for the effective study in the future, because the related research has not been systematically carried out in Korea compared with other areas. The description in this report is specifically addressed to the results yielded from careful review of the technical concepts on the two-phase flow modeling in the SAS2A code which was developed in ANL. The report is prepared in 2 parts based on the definite physical phenomena. The liquid slug and gas behavior models are main representations in the part (I) and (II), respectively. In this regard, it is expected that this report provide a fundamental knowledge on the two-phase flow model in LMR and, thus, contribute to establishment of the necessary HCDA analysis technology concerned with the LMR development in Korea.
Nowdays the most critical problem is global warming and the most important reason is the high emition of carbondioxide. 23% of the use of carbondioxide is used in building and decreasing the use of it is very important. One of the biggest factor that can decrease the use of energy is developing the heat conducting ratio of the materials we use in building. Heat conducting ratio is the important factor in the use of reducing energy comsumation. In this research, there are methods about how to measure the heat conducting ratio, and the existing the representing measuring method which is Heat Flow Meter HFM 436, Laser Flash Analysis and find out about the TCi of the new method C-Therm and compare the results.
파력발전장치 중 진동수주 (Oscillating Water Column) 형은 3단계 에너지 변환과정을 거치게 된다. 그 중 파랑에너지를 공기에너지로 변환하는 장치인 공기실의 형상을 바꿔가며 그에 따른 성능을 상용 CFD 코드인 FLUENT를 이용한 수치 해석 기법으로 연구하여 보았다. 통상 OWC형 파력발전 장치 전체 성능에 중요한 영향을 미치므로 공기실내의 압력을 최소화하고 터빈 유입유속의 가속화가 용이한 가장 적합한 형상을 정상 및 비정상 해석을 통하여 찾고자 하였다.
파력발전장치 중 진동수주(Oscillating Water Column)형은 3단계 에너지 변환과정을 거치게 된다. 그 중 파랑에너지를 공기에너지로 변환하는 장치인 공기실의 형상을 바꿔가며 그에 따른 성능을 상용 CFD 코드인 FLUENT를 이용한 수치 해석 기법으로 연구하여 보았다. 통상 OWC형 파력발전장치는 공기실과, 터빈이 설치되는 덕트 간에 효율적인 이유로 급축소 형태를 취하고 있는데 이 때 공기실과 터빈 연결부의 형상이 파력발전 장치 전체 성능에 중요한 영향을 미치므로 공기실내의 압력을 최소화하고 터빈 유입유속의 가속화가 용이한 가장 적합한 형상을 정상 및 비정상 해석을 통하여 찾고자 하였다.
Chun Kun Ho;Hwang Young Dong;Yoon Han Young;Kim Hee Chul;Zee Sung Quun
Nuclear Engineering and Technology
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제36권3호
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pp.248-262
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2004
Turbulence models are separately assessed for a three dimensional thermal-hydraulic analysis of the integral reactor SMART. Seven models (mixing length, k-l, standard $k-{\epsilon},\;k-{\epsilon}-f{\mu},\;k-{\epsilon}-v2$, RRSM, and ERRSM) are investigated for flat plate channel flow, rotating channel flow, and square sectioned U-bend duct flow. The results of these models are compared to the DNS data and experiment data. The results are assessed in terms of many aspects such as economical efficiency, accuracy, theorization, and applicability. The standard $k-{\epsilon}$ model (high Reynolds model), the $k-{\epsilon}-v2$ model, and the ERRSM (low Reynolds models) are selected from the assessment results. The standard $k-{\epsilon}$ model using small grid numbers predicts the channel flow with higher accuracy in comparison with the other eddy viscosity models in the logarithmic layer. The elliptic-relaxation type models, $k-{\epsilon}-v2$, and ERRSM have the advantage of application to complex geometries and show good prediction for near wall flows.
Lead-cooled fast reactors (LFRs) have a wide range of application scenarios, which require the thermal-hydraulic characteristics of LFRs to be reliable. In the present paper, the Lead-cooled fast reactor Thermal-Hydraulic Analysis Code LETHAC was developed, including the models of pipe, heat exchanger, and pool. To verify the correctness of LETHAC, two experimental facilities and three experimental cases were selected, including GFT and PLOFA tests for NACIE-UP and Test-1 for CIRCE. The calculated results show the same and consistent trend with the experimental data, but there are some discrepancies. It can be found that LETHAC is suitable and reliable in predicting the transient behavior of lead-cooled system.
Currently, Stream flow analysis has been accomplished by one or two dimensional equations and was applied by simple momentum equations and fixed energy conservations which contain many reach uppermost limit. In this study, FLOW-3D using CFD(Computational Fluid Dynamics) was applied to stream flow analysis which can solve three dimensional RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation) control equation to find out physical behavior and the effect of hydraulic structures. Numerical simulation accomplished those results was compared by using turbulence models such as $k-\varepsilon$, RNG(Renomalized Group Theory) $k-\varepsilon$ and LES(Large Eddy Simulation). Numerical analysis results have been illustrated by the turbulence energy effects, velocity of flow, water level pressure and eddy flows around the side overflow type structures at Jangwall bridge in urban stream.
This paper describes on energy loss in a pipe of refuse collecting system. Analysis energy loss in a pipe is the decisive factor in a design for refuse collecting system. From the analysis energy loss, we can determine the capacity of turbo blower. The flow characteristics in the pipe with the refuse bag are analyzed by three-dimensional Navier-Stokes analysis. The refuse bag is modeled using the actual measurement. We obtain friction factor by changing refuse bag's size and mixing ratio and Reynolds number. And From the result we calculate energy loss by using compressible flow analysis.
In the event of a severe accident, the reactor core may melt due to insufficient cooling. the high-temperature core melt will have a strong interaction (FCI) with the coolant, which may lead to steam explosion. Steam explosion would pose a serious threat to the safety of the reactors. Therefore, the study of steam explosion is of great significance to the assessment of severe accidents in nuclear reactors. This research focuses on the development of a two-dimensional steam explosion integrated analysis code called SEINA. Based on the semi-implicit Euler scheme, the three-phase field was considered in this code. Besides, the influence of evaporation drag of melt and the influence of solidified shell during the process of melt droplet fragmentation were also considered. The code was simulated and validated by FARO L-14 and KROTOS KS-2 experiments. The calculation results of SEINA code are in good agreement with the experimental results, and the results show that if the effects of evaporation drag and melt solidification shell are considered, the FCI process can be described more accurately. Therefore, it is proved that SEINA has the potential to be a powerful and effective tool for the analysis of steam explosions in nuclear reactors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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