Kim, Yeon-Sik;Chung, Moon-Ki;Park, Jee-Won;Chun, Moon-Hyun
Nuclear Engineering and Technology
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제29권1호
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pp.45-57
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1997
The direct contact condensation phenomenon, which occurs when steam is injected into the subcooled water, has been experimentally investigated. Two plume shapes in the stable condensation regime are found to be conical and ellipsoidal shapes depending on the steam mass flux and the liquid subcooling. Divergent plumes, however, are found when the subcooling is relatively small. The measured expansion ratio of the maximum plume diameter to the injector inner diameter ranges from 1.0 to 2.3. By means of fitting a large amount of measured data, an empirical correlation is obtained to predict the steam plume length as a function of a dimensionless steam mass flux and a driving potential for the condensation process. The average heat transfer coefficient of direct contact condensation has been found to be in the range 1.0~3.5 ㎿/$m^2$.$^{\circ}C$. Present results show that the magnitude of the average condensation heat transfer coefficient depends mainly on the steam mass fin By using dynamic pressure measurements and visual observations, six regimes of direct contact condensation have been identified on a condensation regime map, which are chugging, transition region from chugging to condensation oscillation, condensation oscillation, bubbling condensation oscillation, stable condensation, and interfacial oscillation condensation. The regime boundaries are quite clearly distinguishable except the boundaries of bubbling condensation oscillation and interfacial oscillation condensation.
아음속 유동 내에 수직으로 분사된 액체제트의 액적분열 분포 특성을 알아보기 위해 이유체 노즐을 사용하여 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형으로 공기와 액체의 비를 0 ${\sim}$ 59.4%까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상의 변화를 이미지화 하였으며 분무의 궤적과 액주의 형상을 관찰하였다. 액체제트 분열의 단면분포 특성을 PDPA를 사용하여 측정하였며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다. 그 결과 노즐로 공급되는 공기의 양이 많아질수록 Y/d방향의 관통거리는 증가하였고 액적의 미립화는 가속화되는 것을 관찰할 수 있었다.
액체제트의 액적분열 분포특성을 알아보기 위해 아음속 유동 내로 수직 분사된 이유체 분무를 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형을 사용하였으며 공기와 액체의 비를 $0\;{\sim}\;59.4%$까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상을 이미지화 하여 분무의 궤적과 분열특성을 관찰하였다. PDPA를 사용하여 액체제트 분열의 단면분포 특성을 측정하였으며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다 이유체 분무로부터 공급되는 공기의 유량이 증가할수록 액체 제트의 충돌점은 노즐 입구와 좀 더 가까워졌으며, 침투거리는 증가하였고, 기체 액체 비를 증가시킴에 따라 좀 더 무화된 액체제트의 분포를 얻을 수 있었다.
A symbiotic star is a wide binary system consisting of a hot white dwarf and a mass losing giant, where the giant loses its material in the form of a slow stellar wind resulting in accretion onto the white dwarf through gravitational capture. Symbiotic stars are known to exhibit unique spectral features at 6825 and 7082, which are formed from O VI 1032 and 1038 through Raman scattering with atomic hydrogen. In this Monte Carlo study we investigate the flux ratio of 6825 and 7082 in a neutral region with a geometric shape of a slab, cylinder and sphere. By varying the amount of neutral hydrogen parametrized by the column density along a specified direction, we compute and compare the flux ratio of Raman scattered O VI 6825 and 7082. In the column density around 1020 cm-2, flux ratio changes in a complicated way, rapidly decreasing from the optically thin limit to unity the optically thick limit as the column density increases. It is also notable that when the neutral region is of a slab shape with the O VI source outside the slab, the optically thick limit is less than unity, implying a significant fraction of O VI photons escape through Rayleigh scattering near the boundary. We compare our high resolution CFHT data of HM Sge and AG Dra with the data simulated with finite cylinder models confirming that 'S' type symbiotic tend to be characterized by thicker HI region that 'D' type counterparts. It is expected that this study will be useful in interpretation of the clear disparity of Raman O VI 6825 and 7082 profiles, which will shed much light on the kinematics and the asymmetric distribution of O VI material around the hot white dwarf.
Park, Joohwan;Jisu Jun;Hochun Suk;G.R. Dimmick;D.E. Bullock;W. Inch
한국원자력학회:학술대회논문집
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한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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pp.528-533
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1997
A CANFLEX(CANdu FLEXible fuelling) 43-element bundle has developed for a CANDU-6 reactor as an alternative of 37-element fuel bundle. The design has two diameter elements (11.5 and 13.5㎜) to reduce maximum element power rating and buttons to enhance the critical heat flux(CHF), compared with the standard 37-element bundle. The freon CHF experiments have performed for two series of CANFLEX bundles with and without buttons with a modelling fluid as refrigerant H-l34a and axial uniform heat flux condition. Evaluating the effects of buttons of CANFLEX bundle on CHF and Critical Channel Power(CCP) with the experimental results, it is shown that the buttons enhance CCP as well as CHF. All the CHF's for both the CANFLEX bundles are occurred at the end of fuel channel with the high dryout quality conditions. The CHF enhancement ratio are increased with increase of dryout quality for all flow conditions and also with increase of mass flux only lot high pressure conditions. It indicates that the button is a useful design lot CANDU operating condition because most CHF flow conditions for CANDU fuel bundle are ranged to high dryout quality conditions.
Six shear coaxial injectors with different recess length and taper angle were manufactured. Cold-flow tests on the injectors were performed at room temperature and pressure using water and air as simulants. By changing the water mass flow rate and air mass flow rate, spray images were taken under single-injection and bi-injection. Breakup length and spray angle were analyzed from instantaneous and averaged spray images using image processing techniques. For all the injectors, the breakup length generally decreased as the momentum flux ratio increased at the same gas mass flow rate. The injectors with 7.5° taper angle usually had the longest breakup length and the smallest spray angle. When the taper angle was 15° or more, it hardly affected breakup length and spray angle. The recess length did not influence breakup length but its effect on spray angle depended on the taper angle.
The characteristics of spray nozzle have been quantified with the measurement of fluorescence and Mie scattering images. To correct the attenuation of the incident light sheet, a sequential double-pass light sheet system and the geometrical averaging of two images was implemented. Quantitative mass flux distribution of spray was obtained from fluorescence image. 3-D image is reconstructed using 2-D radial images. Sauter mean diameter (SMD) distribution was determined using the ratio of fluorescence signal intensity and Mie scattering signal intensity and the values were quantified with PDP A data. The measurement of mass flux and SMD using planar imaging technique agee with PDP A data fairly well in the low density region. However, in dense region, there are significant errors caused by secondary scattering. It was found that the planar imaging technique provides many advantages over the point measurement technique, such as PDP A, and can be implemented for quantitative measurement, especially in low density region.
Experimental condensation and evaporation heat transfer coefficients were measured in a horizontal smooth tube and a horizontal micro-finned tube with HFC-134a. The test sections are straight, horizontal tubes with have a 9.52mm outside diameter and about 5000mm long. The micro-finned tube had 60 fins with a height of 0.12mm and a spiral angle of 25.deg.. The condensation test section was a double-pipe type with counter flow configuration. The evaporation test section employed an electic heating method. Enhancement factors which is defined as a ratio of the heat transfer coefficient for micro-finned tube to that for smooth tube, varied from 1.3 to 1.6(mass flux:110~190kg/m$^{2}$s) for condensation and 1.2 to 1.5 (mass flux:70~160kg/m$^{2}$s) for evaporation. The experimental data of condensation and evaporation heat transfer coefficients were compared to several empirical correlations. Based on these comparisons, modified correlations of the condensation and evaporation heat transfer coefficient for both smooth and micro-finned tubes were proposed.
System thermal-hydraulic (STH) code is adopted for nuclear safety analysis. The critical flow model (CFM) is significant for the accuracy of STH simulation. To overcome the defects of current CFMs (low precision or long calculation time), a CFM based on a genetic neural network (GNN) has been developed in this work. To build a powerful model, besides the critical mass flux, the critical pressure and critical quality were also considered in this model, which was seldom considered before. Comparing with the traditional homogeneous equilibrium model (HEM) and the Moody model, the GNN model can predict the critical mass flux with a higher accuracy (approximately 80% of results are within the ±20% error limit); comparing with the Leung model and the Shannak model for critical pressure prediction, the GNN model achieved the best results (more than 80% prediction results within the ±20% error limit). For the critical quality, similar precision is achieved. The GNN-based CFM in this work is meaningful for the STH code CFM development.
The current research focuses on the development of a numerical approach to forecast strongly subcooled flow boiling of FC-72 as the refrigerant in various vertical minichannel shapes for high-heat-flux cooling applications. The simulations are carried out using the Volume of Fluid method with the Lee phase change model, which revealed some inherent flaws in multiphase flows that are primarily due to an insufficient interpretation of shearlift force on bubbles and conjugate heat transfer against the walls. A user-defined function (UDF) is used to provide specific information about this noticeable effect. The influence of shape and the inlet mass fluxes on the flow patterns, heat transfer, and pressure drop characteristics are discussed. The computational results are validated with experimental measurements, where excellent agreements are found that prove the efficiency of the present numerical model. The findings demonstrate that the heat transfer coefficient decreases as the mass flux increases and that the constriction design improves the thermal performance by 24.68% and 10.45% compared to the straight and expansion shapes, respectively. The periodic constriction sections ensure good mixing between the core and near-wall layers. In addition, a slight pressure drop penalty versus the thermal transfer benefits for the two configurations proposed is reported.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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