The TMSR-SF0 simulator is an integral effect thermal-hydraulic experimental system for the development of thorium molten salt reactor (TMSR) program in China. The simulator has two heat transport loops with liquid FLiNaK. In literature, the 95% level confidence uncertainties of the thermophysical properties of FLiNaK are recommended, and the uncertainties of density, heat capacity, thermal conductivity and viscosity are ±2%, ±10, ±10% and ±10% respectively. In order to investigate the effects of thermophysical properties uncertainties on the molten salt heat transport system, the uncertainty and sensitivity analysis of the heat transfer characteristics of the simulator system are carried out on a RELAP5 model. The uncertainties of thermophysical properties are incorporated in simulation model and the Monte Carlo sampling method is used to propagate the input uncertainties through the model. The simulation results indicate that the uncertainty propagated to core outlet temperature is about ±10 ℃ with a confidence level of 95% in a steady-state operation condition. The result should be noted in the design, operation and code validation of molten salt reactor. In addition, more experimental data is necessary for quantifying the uncertainty of thermophysical properties of molten salts.
Zhigang Li;Junjie Pan;Bangyang Xia;Shenglong Qiang;Wei Lu;Qing Li
Nuclear Engineering and Technology
/
제55권9호
/
pp.3213-3228
/
2023
As an important part of the digital reactor, the pin-by-pin wise fine coupling calculation is a research hotspot in the field of nuclear engineering in recent years. It provides more precise and realistic simulation results for reactor design, operation and safety evaluation. CORCA-K a nodal code is redeveloped as a robust pin-by-pin wise neutronics and thermal-hydraulic coupled calculation code for pressurized water reactor (PWR) core. The nodal green's function method (NGFM) is used to solve the three-dimensional space-time neutron dynamics equation, and the single-phase single channel model and one-dimensional heat conduction model are used to solve the fluid field and fuel temperature field. The mesh scale of reactor core simulation is raised from the nodal-wise to the pin-wise. It is verified by two benchmarks: NEACRP 3D PWR and PWR MOX/UO2. The results show that: 1) the pin-by-pin wise coupling calculation system has good accuracy and can accurately simulate the key parameters in steady-state and transient coupling conditions, which is in good agreement with the reference results; 2) Compared with the nodal-wise coupling calculation, the pin-by-pin wise coupling calculation improves the fuel peak temperature, the range of power distribution is expanded, and the lower limit is reduced more.
Constitutive equations in a nuclear reactor safety analysis code are mostly empirical correlations developed from experiments, which always accompany uncertainties. The accuracy of the code can be improved by modifying the constitutive equations fitting wider range of data with less uncertainty. Thus, the sensitivity of the code with respect to the constitutive equations is evaluated quantitatively in the paper to understand the room for improvement of the code. A new methodology is proposed which first starts by dividing the thermal hydraulic conditions into multiple sub-regimes using self-organizing map (SOM) clustering method. The sensitivity analysis is then conducted by multiplying an arbitrary set of coefficients to the constitutive equations for each sub-divided thermal-hydraulic regime with SOM to observe how the code accuracy varies. The randomly chosen multiplier coefficient represents the uncertainty of the constitutive equations. Furthermore, the set with the smallest error with the selected experimental data can be obtained and can provide insight which direction should the constitutive equations be modified to improve the code accuracy. The newly proposed method is applied to a steady-state experiment and a transient experiment to illustrate how the method can provide insight to the code developer.
한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
/
pp.173-179
/
1998
The piping system of a power plant suffers not only thermal expansion according to the temperature variation, but also many kinds of load: steady state vibrations due to the equipment operation or fluid flow, and transient vibrations due to the earthquake or explosion, etc. The snubbers are usually installed on the piping system to allow thermal expansion, and to reduce dynamic responses. Most snubbers are kinds of hydraulic and mechanical type, which can be degraded by leakage and abrasion, and required much cost for maintenance and replacement. Recently the wire rope type snubbers are developed and applied to the power plant, and proved as effective to reduce piping system vibration. Wire rope type snubber uses the bending rigidity and energy dissipation properties of ropes. This paper presents the procedure of design, and the method to apply hysteresis curve to the dynamic response analysis. Experiments were also conducted to confirm design results.
Shin, Yong-Hoon;Park, Jaeyeong;Hur, Jungho;Jeong, Seongjin;Hwang, Il Soon
Nuclear Engineering and Technology
/
제53권11호
/
pp.3580-3596
/
2021
An integral test facility, PILLAR, was commissioned, aiming to provide valuable experimental results which can be referenced by system and component designers and used for the performance demonstration of liquid-metal-cooled, passive small modular reactors (SMRs) toward their licensing. The setup was conceptualized by a scaling analysis which allows the vertical arrangements to be conserved from its prototypic reactor, scaled uniformly in the radial direction achieving a flow area reduction of 1/200. Its final design includes several heater rods which simulate the reactor core, and a single heat exchanger representing the steam generators in the prototype. The system behaviors were characterized by its data acquisition system implementing various instruments. In this paper, we present not only a detailed description of the facility components, but also selected experimental results of both steady-state and transient cases. The obtained steady-state test results were utilized for the benchmark of a system code, achieving a capability of accurate simulations with ±3% of maximum deviations. It was followed by qualitative comparisons on the transient test results which indicate that the integral system behaviors in passive LBE-cooled systems are able to be predicted by the code.
Heat pipe cooled reactors have gained attention as a potential solution for nuclear power generation in space and deep sea applications because of their simple design, scalability, safety and reliability. However, under complex operating conditions, a control strategy for variable load operation is necessary. This paper presents a two-dimensional transient characteristics analysis program for a heat pipe cooled reactor and proposes a variable load control strategy using the recuperator bypass (CSURB). The program was verified against previous studies, and steady-state and step-load operating conditions were calculated. For normal operating condition, the predicted temperature distribution with constant heat pipe temperature boundary conditions agrees well with the literature, with a maximum temperature difference of 0.4 K. With the implementation of the control strategy using the recuperator bypass (CSURB) proposed in this paper, it becomes feasible to achieve variable load operation and return the system to a steady state solely through the self-regulation of the reactor, without the need to operate the control drum. The average temperature difference of the fuel does not exceed 1 % at the four power levels of 70 %,80 %, 90 % and 100 % Full power. The output power of the turbine can match the load change process, and the temperature difference between the inlet and outlet of the turbine increases as the power decreases.
Youngjae Park;Donggyun Seo;Byoung Jae Kim;Seung Wook Lee;Hyungdae Kim
Nuclear Engineering and Technology
/
제56권6호
/
pp.2099-2112
/
2024
This study examined the effects of CRUD on reflood heat transfer behaviors of nuclear fuel rods during a loss-of-coolant-accident (LOCA) in a pressurized water reactor using a best-estimate thermal-hydraulic analysis code. Changes in thermal properties and boiling heat transfer characteristics of the CRUD layer were extensively reviewed, and a set of correction factors to reflect the changes was implemented into the code. A heat structure layer reflecting the effects of CRUDs on the properties was added to the outer surface of the fuel cladding. Numerical simulations were conducted to examine the effects of CRUDs on reflood cooling of overheated fuel rods for representative separate and integral effect tests, FLECHT-SEASET and LOFT. In LOFT analysis, the average cladding temperature was increased due to the low thermal conductivity of CRUD during steady-state operation; however, in both analyses, the peak cladding temperature decreased, and the quenching time was reduced. Obtained results revealed that when the porous CRUD layer is deposited on the fuel cladding, two opposite effects appear. Low thermal conductivity of the CRUD layer always increases fuel temperature during normal operation; however, its hydrophilic porous structures may contribute to accelerated reflood cooling of fuel rods during a LOCA.
Ning Tang;Chun-dong Hu;Yuan-lai Xie;Jiang-long Wei;Zhi-Wei Cui;Jun-Wei Xie;Zhuo Pan;Yao Jiang
Nuclear Engineering and Technology
/
제54권11호
/
pp.4134-4145
/
2022
The collimator is one of the high-heat-flux components used to avoid a series of vacuum and thermal problems. In this paper, the heat load distribution throughout the collimator is first calculated through experimental data, and a transient thermodynamic simulation analysis of the original model is carried out. The error of the pipe outlet temperature between the simulated and experimental values is 1.632%, indicating that the simulation result is reliable. Second, the model is optimized to improve the heat transfer performance of the collimator, including the contact mode between the pipe and the flange, the pipe material and the addition of a twisted tape in the pipe. It is concluded that the convective heat transfer coefficient of the optimized model is increased by 15.381% and the maximum wall temperature is reduced by 16.415%; thus, the heat transfer capacity of the optimized model is effectively improved. Third, to adapt the long-pulse steady-state operation of the experimental advanced superconducting Tokamak (EAST) in the future, steady-state simulations of the original and optimized collimators are carried out. The results show that the maximum temperature of the optimized model is reduced by 37.864% compared with that of the original model. The optimized model was changed as little as possible to obtain a better heat exchange structure on the premise of ensuring the consumption of the same mass flow rate of water so that the collimator can adapt to operational environments with higher heat fluxes and long pulses in the future. These research methods also provide a reference for the future design of components under high-energy and long-pulse operational conditions.
Safavi, Amir;Esteki, Mohammad Hossein;Mirvakili, Seyed Mohammad;Arani, Mehdi Khaki
Nuclear Engineering and Technology
/
제52권8호
/
pp.1603-1610
/
2020
Due to ever-growing advancements in computers and relatively easy access to them, many efforts have been made to develop high-fidelity, high-performance, multi-physics tools, which play a crucial role in the design and operation of nuclear reactors. For this purpose in this study, the neutronic Monte Carlo and thermal-hydraulic sub-channel codes entitled MCNP and COBRA-EN, respectively, were applied for external coupling with each other. The coupled code was validated by code-to-code comparison with the internal couplings between MCNP5 and SUBCHANFLOW as well as MCNP6 and CTF. The simulation results of all code systems were in good agreement with each other. Then, as the second problem, the core of the VVER-1000 v446 reactor was simulated by the MCNP4C/COBRA-EN coupled code to measure the capability of the developed code to calculate the neutronic and thermohydraulic parameters of real and industrial cases. The simulation results of VVER-1000 core were compared with FSAR and another numerical solution of this benchmark. The obtained results showed that the ability of the MCNP4C/COBRA-EN code for estimating the neutronic and thermohydraulic parameters was very satisfactory.
표준 핵연료집합체나 최적 핵연료집합체로 구성된 원자력 1호기 원자로심의 열적여유도를 기존 열설계 방법과 통계적 열설계 방법을 이용하여 분석하였다. 통계적 열설계 방법은 노심내 운전변수들의 불확실도를 통계적으로 처리함으로써 기존 방법에 비하여 열적여유도를 증가시킨다. 계산을 위하여 정상상태와 과도시 열수력분석 전산코드인 COBRA-IV-i를 사용하였다. 계산결과 통계적 설계방법은 열적여유도를 크게 증가시키며, 표준 핵 연료집 합체는 물론 최적 핵 연료집 합체가 장전된 원자력 1호기의 열설계기준을 만족시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나 기존 열설계 방법은 원자력 1호기 노심에 최적 핵연료집합체가 장전된 경우 열설계기준을 만족시키지 못하는 것으로 밝혀졌다.
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.