• 제목/요약/키워드: Fuel Boiling

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MANAGING A PROLONGED STATION BLACKOUT CONDITION IN AHWR BY PASSIVE MEANS

  • Kumar, Mukesh;Nayak, A.K.;Jain, V;Vijayan, P.K.;Vaze, K.K.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권5호
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    • pp.605-612
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    • 2013
  • Removal of decay heat from an operating reactor during a prolonged station blackout condition is a big concern for reactor designers, especially after the recent Fukushima accident. In the case of a prolonged station blackout condition, heat removal is possible only by passive means since no pumps or active systems are available. Keeping this in mind, the AHWR has been designed with many passive safety features. One of them is a passive means of removing decay heat with the help of Isolation Condensers (ICs) which are submerged in a big water pool called the Gravity Driven Water Pool (GDWP). The ICs have many tubes in which the steam, generated by the reactor core due to the decay heat, flows and condenses by rejecting the heat into the water pool. After condensation, the condensate falls back into the steam drum of the reactor. The GDWP tank holds a large amount of water, about 8000 $m^3$, which is located at a higher elevation than the steam drum of the reactor in order to promote natural circulation. Due to the recent Fukushima type accidents, it has been a concern to understand and evaluate the capability of the ICs to remove decay heat for a prolonged period without escalating fuel sheath temperature. In view of this, an analysis has been performed for decay heat removal characteristics over several days of an AHWR by ICs. The computer code RELAP5/MOD3.2 was used for this purpose. Results indicate that the ICs can remove the decay heat for more than 10 days without causing any bulk boiling in the GDWP. After that, decay heat can be removed for more than 40 days by boiling off the pool inventory. The pressure inside the containment does not exceed the design pressure even after 10 days by condensation of steam generated from the GDWP on the walls of containment and on the Passive Containment Cooling System (PCCS) tubes. If venting is carried out after this period, the decay heat can be removed for more than 50 days without exceeding the design limits.

부탄 개질기 운전조건에 따른 SOFC 시스템 효율에 대한 연구 (Parametric Study of SOFC System Efficiency Under Operation Conditions of Butane Reformer)

  • 김선영;백승환;배규종;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.341-347
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    • 2010
  • 본 연구에서는 부탄 개질기 운전조건에 따른 SOFC 시스템 효율을 모델링을 통해 분석하였다. SOFC 시스템은 크게 개질기, SOFC, 폐열 회수 장치로 구성하였다. 탄화수소 개질 반응으로 선택한 수증기 개질 반응은 흡열반응인 데에 반해 SOFC 에서 일어나는 전기화학반응은 발열반응이다. 따라서 시스템의 열관리 방법에 따라 효율이 크게 달라진다. 세부적으로 수증기 개질 반응은 운전 온도에 따라 수증기 개질 반응과 예개질 반응으로 분류되는데, 해석 결과 예개질 반응을 적용한 SOFC 시스템의 경우 더 높은 효율을 나타내었다. 시스템의 효율은 SOFC 온도 유지를 위한 열량과 온수로 회수되는 열량에 따라 달라지는데, 예개질 반응을 적용할 경우, 열관리가 더욱 효율적이어서 높은 효율을 나타내는 것으로 분석되었다.

극저온 환경용 볼베어링 시험장치 개발 및 터보펌프용 볼베어링 시제품의 성능평가 (Development of Cryogenic Test Rig for Ball-Bearing and Evaluation of the Performance of the Prototype Ball-Bearing of Turbo pump)

  • 조준현;임윤철;이성철;김충현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권4호
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    • pp.167-172
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    • 2012
  • The turbo pump of a liquid rocket engine is composed of three main parts: the oxidizer pump, fuel pump, and turbine. Liquid oxygen ($LO_X$) is the working fluid in the cryogenic environment in the oxidizer pump, but tests are usually performed using liquid nitrogen ($LN_2$), which has a boiling point similar to that of $LO_X$ but is comparatively safer and easier to use for the test. In this study, a bearing test rig is developed and its performance is evaluated using a cryogenic ball bearing with $LN_2$ as the working fluid. Verifying the performance of the bearing test rig is crucial for ensuring correct working of the turbo pump unit in the liquid rocket engine. A stable test rig for the bearing in a cryogenic environment makes the bearing technology enhance its reliability. The test results show that the system operates stably and the requirement of performance time of 500 s is met. The test results of temperature, motor speed, and torque are discussed. The developed cryogenic bearing test rig is expected to help in widening knowledge and expanding research on ball bearings in the future.

회귀 분석 모델을 이용한 고리 1호기 해체 비용 추정 (Decommissioning Cost Estimation of Kori Unit 1 Using a Multi-Regression Analysis Model)

  • 주한영;김재욱;정소윤;문주현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2_spc호
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    • pp.247-260
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    • 2020
  • 본 논문에서는 고리 1호기 해체 비용 추정을 위해 외국 원자력발전소 해체 비용 데이터를 현가화한 후 원자력발전소 해체 비용 추정 회귀 분석모델을 개발하였다. 이 모델 개발에 사용된 데이터는 해체 또는 진행 중인 BWR 13기, PWR 16기의 해체 비용 데이터이다. 회귀 분석모델 도출을 위해, 해체 비용을 종속변수로 정하고, 해체 원전의 운전 특성을 반영할 수 있게 고안된 Contamination factor와 해체 기간을 독립변수로 선정하였다. 빅데이터 분석 도구인 R language의 통계패키지를 이용하여 회귀 분석모델을 도출하였다. 이 회귀 분석 모델을 적용하여 고리 1호기 해체 비용을 예측한 결과, 미화 663.40~928.32백만 달러, 한화 약 7,828.12억~1조 954.18억 원이 소요될 것으로 예측되었다.

스웨덴 포쉬마크 중저준위 방사성 폐기물 지하 처분장 확장 계획 소개 (An Introduction to the Expansion Plan of the Underground Repository of Low- and Intermediate-level Radioactive Waste In Forsmark, Sweden)

  • 권새하;민기복;우베 스테판손
    • 터널과지하공간
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    • 제26권5호
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    • pp.339-347
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    • 2016
  • 스웨덴 포쉬마크 (Forsmark)지역에서는 1988년부터 세계 최초의 동굴식 중저준위 방사성 폐기물 처분장(SFR1)이 운영되고 있다. 4개의 터널 및 1개의 사일로에 용량 $63,000m^3$의 처분공간이 확보되어 연간 $1,000m^3$의 폐기물을 처분할 수 있었지만, 스웨덴 내 12기 중 10기의 원자로의 수명이 연장되고, 나머지 2기의 원자로가 폐쇄되어 추가 폐기물 처분에 대한 요구가 발생하게 되었다. 따라서 6기의 수평터널을 추가로 건설하여 폐기물과 9개의 반응로 용기 처분을 위한 $108,000m^3$의 처분 공간을 확보할 계획으로 스웨덴 방사성폐기물 관리주식회사(SKB)는 SFR3으로의 확장을 위한 허가 신청서를 2014년 정부에 제출하였다. 본 연구에서는 SFR3의 추가 확장 계획에 대해 소개하고, SFR3의 계획 시에 고려된 지질학적, 암반공학 및 암반수리학적인 요소들을 소개하였다.

소형 수소액화기 설계 및 운전에 관한 연구 (Design and Operation of a Small-Scale Hydrogen Liquefier)

  • 백종훈;강상우;강형묵;나다니엘 갈소;김서영;오인환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.105-113
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    • 2015
  • In order to accelerate hydrogen society in current big renewable energy trend, it is very important that hydrogen can be transported and stored as a fuel in efficient and economical fashion. In this perspective, liquid hydrogen can be considered as one of the most prospective storage methods that can bring early arrival of the hydrogen society by its high gravimetric energy density. In this study, a small-scale hydrogen liquefier has been designed and developed to demonstrate direct hydrogen liquefaction technology. Gifford-McMahon (GM) cryocooler was employed to cool warm hydrogen gas to normal boiling point of hydrogen at 20K. Various cryogenic insulation technologies such as double walled vacuum vessels and multi-layer insulation were used to minimize heat leak from ambient. A liquid nitrogen assisted precooler, two ortho-para hydrogen catalytic converters, and highly efficient heat pipe were adapted to achieve the target liquefaction rate of 1L/hr. The liquefier has successfully demonstrated more than 1L/hr of hydrogen liquefaction. The system also has demonstrated its versatile usage as a very efficient 150L liquid hydrogen storage tank.

다성분 혼합연료를 이용한 디젤분무의 착화연소특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Ignition and Combustion, in a Diesel Spray Using Multi-Component Mixed Fuels)

  • 윤준규;임종한
    • 에너지공학
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    • 제16권3호
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    • pp.120-127
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 디젤연소장의 분위기조건에 따라 다성분 혼합연료의 질량분률이 분무착화 및 연소특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하는데 있다. 착화 및 연소특성은 화학발광계측법 및 직접촬영법을 이용하여 분석되었다. 실험은 광계측기를 사용하여 RCEM에서 이루어졌으며, 이소옥탄, 노말 도데칸, 노말 헥사데칸으로 혼합한 다성분연료는 커먼레일 인젝터의 전자제어에 의해 RCEM의 연소실 내로 분사된다. 실험조건은 분사압력 42, 72, 112 MPa과 분위기온도 700, 800, 900 K로 하였다. 그 결과로서 착화지연은 고세탄가성분에 의존하고, 분위기온도가 낮을 경우 저비점성분 혼합비율의 증가에 따라 휘도영역이 현저하게 낮아지며, 열발생률이 증가하면서 확산연소기간을 단축시킨다.

대학생 학교식당 이용실태 및 식품선호도에 관한 조사연구 -인천지역을 중심으로- (A Study on the Status of Using University Cafeteria and Preference of Food in Incheon)

  • 이강자;변소윤
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.57-68
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    • 1992
  • In order to obtain the information on the status of using university cafeteria and students' preferences, the survey was conducted through questionaires to 434 students(male:195, female : 239) of 8 universities - 2 universities employed dietitian and 6 universities which didn't employ dietitian -through all the area of Incheon from 19th November 1990 to 14th December, 1990. The results obtained were as follows. 1) For keeping temperature of meals until service to students Refrigerator or warming cabinet or putting meals on low flames were used, and the amount for one person was almost decided by rough estimation by experience. All the foods remained were discarded. Also most of the cooking manager's age were from 50 to 59 and almost cooking managers graduated middle school. The fuel to cook was gas or kerosene. Method to disinfect tableware was boiling. 2) In case of the frequency of using university cafeteria, male students used cafeteria more often than female students, and regardless of sex students made use of cafeteria for lunch more than for breakfast and supper. Students also used university cafeteria not employing dietitian more than cafeteria employing dietitian. Disregarding of male, female, cafeteria employing cafeteria not employing dietitian, all students pointed out that main reason for using cafeteria were 'low price' and 'no other place to eat' And minor reasons were ' good taste' and 'meal quality'. On the contrary, the case of not using cafeteria were 'waiting in line' to male students, 'poor taste' to female students, 'waiting in line' and 'no varieties' on the cafeteria which employed dietitian, 'poor taste' and 'poor hygienes' on the cafeteria which didn't employ dietitian. 3) Considering of the preferences of menu, both male and female students liked "Bibim Bab" And male students prefered meals which contained broth both but female students prefered a light meals. 4) the difference of preferences showed that female student's preferences were high at all foods, and the preferences of fruits were high for both students. In detail, male students liked port, liver and small intestine of cattle, oyster and beans boiled in soysauce. But female students likde milk, yogurt and cucumber.

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열병합 발전소용 목질계 바이오매스의 연소 특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Wood Biomass for Cogeneration Plant)

  • 류정석;김기석;박수진
    • 공업화학
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    • 제22권3호
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    • pp.296-300
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    • 2011
  • 본 연구에서는 열병합 발전소의 원료로서 목질계 바이오매스로 임목 부산물, 폐목재, 야자수 부산물, 야자수 껍질의 연소 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하여 연소 실험을 수행하였다. 목질계 바이오매스의 비교군으로는 일반적인 석탄을 사용하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 목질계 바이오매스의 연소는 석탄과 비교하여 낮은 온도인 $280^{\circ}C$에서 $420^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 연소반응을 보였음을 확인 할 수 있었다. 열중량분석에 의하여 측정된 활성화 에너지에 있어서 임목 부산물은 석탄 및 기타 목질계 바이오매스와 비교하여 가장 낮은 활성화 에너지 값을 나타내었으며, 또한 목질계 바이오매스의 경우 석탄과 비교하여 연소반응속도가 크게 증가함을 확인 할 수 있었다. 이는 목질계 바이오매스의 높은 연소개시 속도를 보이는 것을 나타내며, 이러한 결과는 석탄과 비교하여 낮은 비등점의 휘발분을 많이 포함하는 목질계 바이오매스의 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

열분해유/콜타르 혼합비가 피치계 활성탄의 수율 및 물성에 미치는 영향 (Effect of PFO/Coal-tar Blending Ratio on Yield and Physical Properties of Pitch-based Activated Carbon)

  • 유태웅;서상완;임지선;이수홍;송우진;강석창
    • 공업화학
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    • 제35권2호
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    • pp.107-114
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    • 2024
  • 피치계 활성탄의 수율 향상을 위해 열분해유와 콜타르를 혼합하여 피치를 합성하고, 합성된 피치를 물리적 활성화하여 활성탄을 제조하였다. 피치는 콜타르를 열분해유 대비 0~20%로 달리하여, 380~420 ℃에서 3 h 반응하여 합성하였다. 합성된 피치는 80~260 ℃ 사이의 연화점을 가졌고, 10~40% 범위의 수율을 나타냈다. 모든 합성온도에서 콜타르 혼합비율이 증가할수록 수율이 증가하고, 연화점이 감소함을 확인하였다. 합성된 피치 중 연화점이 230~260 ℃ 사이의 피치를 선정하여 물성을 고찰하였다. 열분해유만으로 제조된 피치에 비해 콜타르가 함유된 피치가 저비점에서 휘발분이 많고, 잔탄량이 높았다. 이는 콜타르와 열분해유의 조성에 따른 차이로, 방향족 성분이 많은 콜타르와 지방족 성분이 많은 열분해유의 영향임을 확인하였다. 선정된 피치를 관형 반응기에서 950 ℃까지 승온하고, 1 h 동안 수증기로 물리적 활성화하였다. 콜타르가 포함된 활성탄이 열분해유만으로 제조된 활성탄에 비해 높은 수율과 미세기공율을 나타냈다. 본 연구에서는 피치 원료 혼합에 의한 활성탄 수율 증가 효과를 확인하고, 콜타르 혼합 비율에 따른 물리적 활성화 특성을 고찰하였다.