• 제목/요약/키워드: Thermal Margin

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축방향 열전도와 유로 변형을 고려한 인쇄기판형 열교환기 열적 성능 (Thermal Performance of a Printed Circuit Heat Exchanger considering Longitudinal Conduction and Channel Deformation)

  • 박병하;사인진;김응선
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.8-14
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    • 2018
  • Printed circuit heat exchangers (PCHEs) are widely used with an increasing demand for industrial applications. PCHEs are capable of operating at high temperatures and pressure. We consider a PCHE as a candidate intermediate heat exchanger type for a high temperature gas-cooled reactor (HTGR). For conventional application using stainless steels, design and manufacturing of PCHEs are well established. For applications to HTGR, knowledge of longitudinal conduction and deformation of channel is required to estimate design margin. This paper analyzes the effects of longitudinal conduction and deformation of channel on thermal performance using a code internally developed for design and analysis of PCHEs. The code has a capability of two dimensional simulations. Longitudinal conduction is estimated using the code. In HTGR operating condition, about ten percent of design margin is required to compensate thermal performance. The cross-sectional images of PCHE channels are obtained using an optical microscope. The images are processed with computer image process technique. We quantify the deformation of channel with dimensional parameters. It is found that the deformation has negative effect on structural integrity. The deformation enhances thermal performance when the shape of channel is straight in laminar flow regime. It reduces thermal performance in cases of a zigzag channel and turbulent flow regime.

Comparison of vessel failure probabilities during PTS for Korean nuclear power plants

  • Jhung, M.J.;Choi, Y.H.;Chang, Y.S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제37권3호
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    • pp.257-265
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    • 2011
  • Plant-specific analyses of 5 types of domestic reactors in Korea are performed to assure the structural integrity of the reactor pressure vessel (RPV) during transients which are expected to initiate pressurized thermal shock (PTS) events. The failure probability of the RPV due to PTS is obtained by performing probabilistic fracture mechanics analysis. The through-wall cracking frequency is calculated and compared to the acceptance criterion. Considering the fluence at the end of life expected by surveillance test, the sufficient safety margin is expected for the structural integrity of all reactor pressure vessels except for the oldest one during the pressurized thermal shock events. If the flaw with aspect ratio of 1/12 is considered to eliminate the conservatism, the acceptance criteria is not exceeded for all plants until the fluence level of $8{\times}10^{19}\;n/cm^2$, generating sufficient margin beyond the design life.

STM 열진공 시험 결과를 이용한 EOS-C Ver.3.0 열제어계 설계 검증 (Design Verification of Thermal Control Subsystem for EOS-C Ver.3.0 using STM Thermal Vacuum Test Result)

  • 장진수;양승욱;정연황
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1232-1239
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    • 2010
  • (주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0을 개발 중이다. EOS-C Ver.3.0은 현재 운용중인 DubaiSat-1의 주 탑재체인 EOS-C Ver.2.0 개발 경험을 바탕으로 능동 열제어 방식과 수동 열제어 방식을 적절하게 혼용하여 보다 향상된 성능을 갖도록 설계되었다. 설계를 바탕으로 STM을 개발하여 인증(qualification) 수준의 열진공 시험을 수행하여 설계 여유(design margin)를 확인하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열제어계 설계에 사용한 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행하였으며, 열-수치 모델이 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

아날로그와 디지탈 보호계통의 정상 상태 여유도 비교 (A Steady-State Margin Comparison between Analog and Digital Protection Systems)

  • Auh, Geun-Sun;Hwang, Dae-Hyun;Kim, Si-Hwan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권1호
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    • pp.45-57
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    • 1990
  • 아날로그와 디지탈 보호계통의 정상상태 여유도를 비교하였다. 비교된 예는 웨스팅하우스사의 OP Delta T 및 OT Delta T 계통과 CE사의 CPCS 계통이다. 안전해석 방법의 차이에 의한 여유도 영향을 제거하기 위해 Dynamic Offset은 고려하지 않았다. 핵연료봉 중심선의 용융을 방지하는데 있어서 디지탈 보호계통이 아날로그 보호계통보다 약 30% 출력 정도의 운전 여유도를 더 가졌다. DNB를 방지하는데 있어서는 주기말에서는 양 보호계통이 비슷한 여유를 가졌으나 주기초에서는 디지탈 보호계통이 약 10%의 더 많은 운전여유를 가지는 것으로 판단된다.

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Verification for the design limit margin of the power device using the HALT reliability test

  • Chang, YuShin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.67-74
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    • 2018
  • The verification for the design limit margin of the power device for the information communication and surveillance systems using HALT(Highly Accelerated Life Test) reliability test is described. The HALT reliability test performs with a step stress method which change condition until the marginal step in a design and development phase. The HALT test methods are the low temperature(cold) step stress test, the high temperature(hot) step stress test, the thermal shock cyclic stess test, and the high temperature destruct limit(hot DL) step stress test. The power device is checked the operating performance during the test. In this paper, the HALT was performed to find out the design limit margin of the power device.

남극반도 스미스섬 부근 대륙주변부의 탄성파 구조 (Seismic Structures of the Continental Margin around Smith Island, antarctic Peninsula)

  • 진영근;남상헌;이주한;홍종국;이덕기;이종익
    • 지구물리
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    • 제9권4호
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    • pp.443-453
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    • 2006
  • 남극반도 북부 남셰틀랜드군도 남서부에 위치한 스미스섬 부근 대륙주변부에서 작성된 탄성파 단면도를 분석하여 이 지역의 퇴적층의 분포, 퇴적작용, 대륙붕 형성과정 및 지체구조 발달사를 고찰하였다. 연구지역은 히어로 파쇄대의 대륙쪽 연장선에 위치한 스미스섬을 경계로 지체구조적으로 매우 상이한 두 지역으로 나눌 수 있다. 스미스섬의 남서쪽 지역은 확장중심-해구이 충돌 결과로 형성된 비활동성 대륙주변부가 전개되며, 북동쪽 지역은확장중심과 해구의 구조가 해양에 남아 있는 활동성 대륙주변부가 발달해 있다. 전체적으로 스미스섬을 경계로 북동쪽 지역에서는 두꺼운 퇴적층을 가진 대륙붕 퇴적층지역과 전호분지가 발달되어 있으며, 상대적으로 넓은 대륙사면과 뚜렷한 형태의 해구를 볼 수 있다. 남서쪽 지역은 가파르고 좁은 대륙사면과 국부적으로 형성된 대륙붕분지들이 특징적으로 나타난다. 또한 남서쪽 지역에는 이미 섭입된 확장중심의 열적효과(thermal effect)의 결과로 형성된 것으로 해석되는 기반암 상승부가 대륙붕의 중간부에 잘 발달되어 있다. 기반암 상승부는 스미스섬의 북동쪽을 연장되어 히어로파쇄대를 따라 형성된 경계부가 뚜렷한 지체구조 경계를 형성하지는 않는 것으로 해석된다.

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Hot Firing Test of a Quadrature NEA SSD9103S1 Configuration

  • Ja-Chun, Koo;Hee-Sung, Park;Max, Guba
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제9권2호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • The NEA release mechanism is used to provide restraint and release functions with low shock for critical deployment operations on solar arrays after launch. The GK3 solar array consists of 2 wings and 6 hold down points per panel. The NEA SSD9103S1 is a part of the GK3 solar array hold-down and release mechanism. Each NEA unit is equipped with two Z-diodes which provide power to a NEA unit connected in series after actuation of the fuse wire. This paper presents the hot firing test results of a quadrature NEA SSD9103S1 configuration. One output powers a maximum of 4 NEA SSD9103S1 units simultaneously. The necessary actuation pulse duration has been determined to meet margin requirement for thermal energy of minimum 4. Actuation thermal energy difference is about 6.6% between each half of two fired serial NEAs. Thermal energy margin at worst case is minimum 5.9 in case of an actuation pulse duration of 500 ms. Two series Zener impedance depend on current applied has been characterized by an additional actuation after all fuse wires are open circuit. Total number of actuation commands to the GK3 NEA unit reduce drastically from 24 in case of single NEA configuration down to 8 in case of parallel and quadrature NEA configurations. It can be accommodated by the existing HP2U Pyro design without any impact.

고해상도 전자광학카메라 EOS-D Ver.1.0의 열제어계 개발 및 검증 (Development and Verification of Thermal Control Subsystem for High Resolution Electro-Optical Camera System, EOS-D Ver.1.0)

  • 장진수;김종운;강명석;양승욱;김이을
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권11호
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    • pp.921-930
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    • 2013
  • (주)쎄트렉아이는 고해상도 전자광학카메라인 EOS-D Ver.1.0의 개발 및 검증을 성공적으로 완료하였다. EOS-D Ver.1.0 시스템은 기존 EOS-C 계열 대비 향상된 공간 해상도 및 방사학적 해상도를 갖도록 설계되었다. EOS-D Ver.1.0의 열제어계는 능동 열제어 방식과 수동 열제어 방식을 혼용하여 개발되었다. 또한, 광학계 주구조물의 수분 발산 효과에 의한 비정렬 상태를 보상할 수 있도록 초점 조절장치(refocusing mechanism)를 설계하고 이를 검증하였다. 설계를 바탕으로 실제 모델을 제작, 인증 수준의 열진공 시험을 통해 설계 여유(design margin)와 작업도(workmanship)를 확인하였다. 또한 열-수치 모델(TMM)에 대한 검증 작업을 수행하여 해석 모델이 실제 모델의 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

Implicit Treatment of Technical Specification and Thermal Hydraulic Parameter Uncertainties in Gaussian Process Model to Estimate Safety Margin

  • Fynan, Douglas A.;Ahn, Kwang-Il
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권3호
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    • pp.684-701
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    • 2016
  • The Gaussian process model (GPM) is a flexible surrogate model that can be used for nonparametric regression for multivariate problems. A unique feature of the GPM is that a prediction variance is automatically provided with the regression function. In this paper, we estimate the safety margin of a nuclear power plant by performing regression on the output of best-estimate simulations of a large-break loss-of-coolant accident with sampling of safety system configuration, sequence timing, technical specifications, and thermal hydraulic parameter uncertainties. The key aspect of our approach is that the GPM regression is only performed on the dominant input variables, the safety injection flow rate and the delay time for AC powered pumps to start representing sequence timing uncertainty, providing a predictive model for the peak clad temperature during a reflood phase. Other uncertainties are interpreted as contributors to the measurement noise of the code output and are implicitly treated in the GPM in the noise variance term, providing local uncertainty bounds for the peak clad temperature. We discuss the applicability of the foregoing method to reduce the use of conservative assumptions in best estimate plus uncertainty (BEPU) and Level 1 probabilistic safety assessment (PSA) success criteria definitions while dealing with a large number of uncertainties.