There has been a deep interest in trying to find better-performing fuel clad motivated by the desire to decrease the likelihood of the reactor barrier failure like what happened in Fukushima in recent years. In this study, the effect of move towards accident tolerant fuel (ATF) cladding as the most attracting concept for improving reactor safety is investigated for SMART modular reactor. These reactors have less production cost, short construction time, better safety and higher power density. The SiC and FeCrAl materials are considered as the most potential candidate for ATF cladding, and the results are compared with Zircaloy cladding material from reactor physics point of view. In this paper, the calculations are performed by generating PMAX library by DRAGON lattice physics code to be used for further reactor core analysis by PARCS code. The differential and integral worth of control and safety rods, reactivity coefficient, power and temperature distributions, and boric acid concentration during the cycle are analyzed and compared from the conventional fuel cladding. The rod ejection accident (REA) is also performed to study how the power changed in response to presence of the ATF cladding in the reactor core. The key quantitative finding can be summarized as: 20 ℃ (3%) decrease in average fuel temperature, 33 pcm (3%) increase in integral rod worth and cycle length, 1.26 pcm/℃ (50%) and 1.05 pcm/℃ (16%) increase in reactivity coefficient of fuel and moderator, respectively.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.39
no.3
/
pp.249-257
/
2015
A fuel assembly consists of fuel rods composed of pellets (UO2) and a cladding tube (Zircaloy). The role of the fuel rods in the reactor is to generate heat by nuclear fission, as well as to retain fission products during operation. A simulation method using a computer program was used to evaluate the safety of the nuclear fuel rods. This computer program has been called the fuel performance code. In the analysis of a light water reactor fuel rod, the gap conductance, which depended on the distance between the pellets and cladding tube, mainly influenced the thermomechanical behavior of the fuel rod. In this work, a 3D gap element was proposed to simulate the thermo-mechanical behavior of the nuclear fuel rod, considering the gap conductance. To implement the proposed 3D gap element, a 3D thermo-mechanical module was also developed using FORTRAN90. The asymmetric characteristics of the nuclear fuel rod, such as the MPS (missing pellet surface) and eccentricity, were simulated to evaluate the proposed 3D gap element.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
/
v.16
no.1
/
pp.29-33
/
1996
The eddy current test(ECT) probe of differential encircling coil type was designed and fabricated, and the optimum condition of ECT was derived for the examination of the irradiated fuel rod. The correlation between ECT test frequency and phase & amplitude was derived by performing the test of the standard rig that includes inner notches, outer notches and through-holes. The defect of through-hole was predicted by ECT at the G33-N2 fuel rod irradiated in the Kori-1 nuclear power reactor. The metallographic examination on the G33-N2 fuel rod was Performed at the defect location predicted by ECT. The result of metallographic examination for the G33-N2 fuel rod was in good agreement with that of ECT. This proves that the evaluation for integrity of irradiated fuel rod by ECT is reliable.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
2003.05a
/
pp.82-87
/
2003
Nuclear fuel with a big slenderness ratio is susceptible to flow-induced vibration under very severe conditions of high temperature, high flow and exposure to irradiation in nuclear reactor. The fuel assembly should, therefore, be designed to escape any resonance due to the vibration during the reactor operation, in particular, in case of the design changes. In addition, the amplitudes due to the grid vibration, the fuel rod vibration and the fuel assembly vibration should be minimized to reduce the grid-to-rod fretting wear. Fuel assembly vibration tests in air at room temperature and in water at high temperature have been performed to investigate fuel vibration behaviors. The frequency and damping during the test in air have been compared to those in water. Through the hydraulic test, the advanced assembly has been evaluated not to be susceptible to any resonance. In addition, the test data from the tests can be used to make fuel model and to evaluate grid-to-rod fretting wear.
Solid Microencapsulated Fuel (SMF) is a type of solid fuel rod design that disperses TRISO coated fuel particles directly into a kind of matrix. SMF is expected to provide improved performance because of the elimination of cladding tube and associated failure mechanisms. This study focused on the neutronics and some of the fuel cycle characteristics of SMF by using OpenMC. Two kinds of SMFs have been designed and evaluated - fuel particles dispersed into a silicon carbide matrix and fuel particles dispersed into a zirconium matrix. A 7×7 fuel assembly with increased rod diameter transformed from the standard NHR200-II 9×9 array was also introduced to increase the heavy metal inventory. A preliminary study of two kinds of burnable poisons (Erbia & Gadolinia) in two forms (BISO and QUADRISO particles) was also included. This study found that SMF requires about 12% enriched UN TRISO particles to match the cycle length of standard fuel when loaded in NHR200-II, which is about 7% for SMF with increased rod diameter. Feedback coefficients are less negative through the life of SMF than the reference. And it is estimated that the average center temperature of fuel kernel at fuel rod centerline is about 60 K below that of reference in this paper.
In Pressurized Water Reactors, most of the failed fuel rods are often observed at the periphery of the fuel assembly, especially near the core baffle. The rod vibration-induced fretting wear is a significant failure mechanism strongly correlated with the coolant and support conditions. This paper presents a coupled vibration model of double-rod to predict the grid-to-rod fretting (GTRF) wear. A motion-dependent fluid force model is used to simulate the coolant cross flow, the gap constraints with asymmetric stiffness between spring and dimple on the vibration form, and the fretting wear are discussed. The results show the effect of the coupled vibration on the deterioration of wear, providing a sound theoretical explanation of some failure phenomena observed in the previous experiment. Exploratively, we analyze the impact of the baffle jet on the GTRF wear, which indicates that the high-velocity cross-flow will significantly affect the vibration forms while sharply changing the wear behavior.
In PWR three-dimensional transient coupling calculation software CORCA-K, the nodal Green's function method and diagonal implicit Runge Kutta method are used to solve the spatiotemporal neutron dynamic diffusion equation, and the single-phase closed channel model and one-dimensional cylindrical heat conduction transient model are used to calculate the coolant temperature and fuel temperature. The LMW, NEACRP and PWR MOX/UO2 benchmarks and FangJiaShan (FJS) nuclear power plant (NPP) transient control rod move cases are used to verify the CORCA-K. The effects of burnup, fuel effective temperature and ejection rate on the control rod ejection process of PWR are analyzed. The conclusions are as follows: (1) core relative power and fuel Doppler temperature are in good agreement with the results of benchmark and ADPRES, and the deviation between with the reference results is within 3.0% in LMW and NEACRP benchmarks; 2) the variation trend of FJS NPP core transient parameters is consistent with the results of SMART and ADPRES. And the core relative power is in better agreement with the SMART when weighting coefficient is 0.7. Compared with SMART, the maximum deviation is -5.08% in the rod ejection condition and while -5.09% in the control rod complex movement condition.
Surian Pinem;Wahid Luthfi;Peng Hong Liem;Donny Hartanto
Nuclear Engineering and Technology
/
v.55
no.5
/
pp.1775-1782
/
2023
Several reactor physics commissioning experiments were conducted to obtain the neutronic parameters at the beginning of the G.A. Siwabessy Multi-purpose Reactor (RSG-GAS) operation. These parameters are essential for the reactor to safety operate. Leveraging the experimental data, this study evaluated the calculated core reactivity, control rod reactivity worth, integral control rod reactivity curve, and fuel reactivity. Calculations were carried out with Serpent 2 code using the latest neutron cross-section data ENDF/B-VIII.0. The criticality calculations were carried out for the RSG-GAS first core up to the third core configuration, which has been done experimentally during these commissioning periods. The excess reactivity for the second and third cores showed a difference of 510.97 pcm and 253.23 pcm to the experiment data. The calculated integral reactivity of the control rod has an error of less than 1.0% compared to the experimental data. The calculated fuel reactivity value is consistent with the measured data, with a maximum error of 2.12%. Therefore, it can be concluded that the RSG-GAS reactor core model is in good agreement to reproduce excess reactivity, control rod worth, and fuel element reactivity.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
1998.04a
/
pp.454-460
/
1998
The vibration behavior of fuel rods has been analyzed by FEM in consideration of axial force and support spring constants. The axial compression force on the fuel rod in reactor decreases with the fuel rod burnup, and its decrease makes the natural frequencies of fuel rod considerably increase. The change of support spring constant can contribute to the remarkable change of the mode shapes, but not greatly to the natural frequencies. The reaction forces of support springs are obtained from normalizing the lst mode with the max. 0.2 mm displacement. The calculated reaction forces are larger than the previous results obtained by disregarding the deflections of the support springs.
This work presents the three-dimensional analysis of flow and heat transfer performed for a wire-wrapped fuel assembly of liquid metal reactor using Reynolds-averaged Wavier-Stokes analysis in conjunction with 557 model as a turbulence closure. The whole fuel assembly has been analyzed for one period of the wire-spacer using periodic boundary conditions at inlet and outlet of the calculation domain. Three different assemblies, two 7-pin wire-spacer fuel assemblies and one bare rod bundle, apart from the pressure drop calculations for a 19-pin case, have been analyzed. Individual as well as a comparative analysis of the flow field and heat transfer have been discussed. Also, discussed is the position of hot spots observed in the wire-spacer fuel assembly. The flow field in the subchannels of a bare rod bundle and a wire-spacer fuel assembly is found to be different. A directional temperature gradient is found to exist in the subchannels of a wire-spacer fuel assembly Local Nusselt number in the subchannels of wire-spacer fuel assemblies is found to vary according to the wire-wrap position while in case of bare rod bundle, it's found to be constant.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.