• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.1002-1012
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• 2024

To remove insoluble fission products, which could possibly cause reactor instability and significantly reduce heat transfer efficiency from primary system of molten salt reactor, a helium bubbling method is employed into a passive molten salt fast reactor. In this regard, two-phase flow behavior of molten salt and helium bubbles was investigated experimentally because the helium bubbles highly affect the circulation performance of working fluid owing to an additional drag force. As the helium flow rate is controlled, the change of key thermal-hydraulic parameters was analyzed through a two-phase experiment. Simultaneously, to assess the applicability of numerical model for the analysis of two-phase flow behavior, the numerical calculation was performed using the OpenFOAM 9.0 code. The accuracy of the numerical analysis code was evaluated by comparing it with the experimental data. Generally, numerical results showed a good agreement with the experiment. However, at the high helium injection rates, the prediction capability for void fraction of helium bubbles was relatively low. This study suggests that the multiphaseEulerFoam solver in OpenFOAM code is effective for predicting the helium bubbling but there exists a room for further improvement by incorporating the appropriate drag flux model and the population balance equation.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.134-142
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• 2006

헬륨분사를 통한 극저온 추진제의 과냉각 방식은 발사체의 이륙 전에 액체산소의 bulk boiling을 억제하고 과냉각 상태를 유지하기 위한 효과적인 방법들 중의 하나이다. 본 자료에서는 이러한 헬륨 분사 냉각 시스템에 대한 이론적 고찰을 통해 열전달과 질량전달 조건을 이해하고, 해석 모델을 제시하였다. 해석 모델의 주요 특징은 유한 열전달과 무한질량전달 개념을 이용하여 분사 시스템을 표현한 것이다. 또한, 실험과 해석결과의 비교를 통하여 해석 모델을 검증하였으며, 헬륨 분사량의 변화, 탱크 압력의 변화 등 조건 변화에 따른 결과를 살펴보았다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.1-10
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• 2006

본 논문에서는 극저온 추진제 탱크가 가스 헬륨(GHe) 버블링에 의해 가압될 때 극저온 추진제의 열역학 변수들에 대한 계산 방법을 제시하였다. 헬륨 분사를 이용한 액체 산소(LOX)와 액체 수소($LH_2$) 탱크의 가압 과정에서의 극저온 추진제 온도와 추진제로 용해되는 가스 헬륨의 질량을 분석하였다. 해석 결과를 통해 헬륨 버블링이 LOX와 $LH_2$의 열역학적 변수들에 어떻게 영향을 주는지 확인하였다. 제시된 계산 방법을 통해 가압 시스템으로써 헬륨 버블링의 실현 가능성과 헬륨 버블링을 이용한 가압 시스템의 최적화가 가능할 것이다.