• 제목/요약/키워드: internal pressure capacity

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A numerical approach for assessing internal pressure capacity at liner failure in the expanded free-field of the prestressed concrete containment vessel

  • Woo-Min Cho;Seong-Kug Ha;SaeHanSol Kang;Yoon-Suk Chang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권10호
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    • pp.3677-3691
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    • 2023
  • Since containment building is the major shielding structure to ensure safety of nuclear power plant, the structural behavior and ultimate pressure capacity of containments must be studied in depth. This paper addresses ambiguous issue of determining free-field position for liner failure by suggesting an expanded free-field region and comparing internal pressure capacities obtained by test data, conservative assumption and suggested free-field region. For this purpose, a practical approach to determine the free-field position for the evaluation of liner tearing is carried out. The maximum principal strain histories versus internal pressure capacities among different free-field positions at various azimuths and elevations are compared with those at the equipment hatch as a conservative assumption. The comparison shows that there are considerable differences in the internal pressure capacity at liner failure within the expanded free-field region compared to the vicinity of the equipment hatch. Additionally, this study proposes an approximate correlation with conservative factors by considering the expanded free-field ranges and material characteristics to determine realistic failure criteria for liner. The applicability of the proposed correlation is demonstrated by comparing the internal pressure capacities of full-scale containment buildings following liner failure criteria according to RG 1.216 and an approximate correlation.

소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석 (Analysis of Internal Pressure Capacity of Modular Containment Structure for Small Modular Reactor)

  • 박우룡;임성순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.362-370
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    • 2019
  • 격납구조는 사고시 방사능 유출을 막기 위해 내압성능을 확보해야 하므로 소형 원자로용 격납구조에 모듈 방식을 적용하기 위해서는 내압성능의 분석이 필요하다. 따라서 소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내압성능 분석을 위해 프리캐스트 콘크리트 모듈과 모듈 사이의 연결부 접촉면과 긴장재 배치를 고려한 FEM모델을 작성하고 정적해석을 수행한다. 이를 통해 모듈화 격납구조의 하중단계별 변위 및 응력의 변화특성을 분석한다. 그리고 변수 분석을 위해 선정된 각 변수가 모듈화 격납구조의 내압성능에 미치는 영향을 분석한다. 비교를 위해 일체화 격납구조의 내압성능도 함께 분석한다. FEM해석을 통한 변수 분석을 통해 긴장력 크기, 긴장재 배치 간격, 콘크리트 두께방향 긴장재 위치, 연결부 접촉면 마찰 계수 크기, 콘크리트 두께 등과 같은 변수 값의 범위가 제시되었다. 모듈화 격납구조의 모듈 간 접촉면에서 합성효과를 발생시켜주는 주요인자는 긴장재에 의한 긴장력과 연결부 접촉면의 마찰력이다. 일체화 격납구조 대비 추가적인 긴장재배치를 통해 긴장력을 증가시키면 모듈화 격납구조에서도 일체화 격납구조와 동등 수준의 내압성능을 확보할 수 있다.

패션 기업의 인터넷 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 (Factors Affecting the Introduction of the Internet by Fashion Companies)

  • 이은진
    • 대한가정학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.87-96
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    • 2008
  • The purpose of this study was to establish which factors were considered when fashion companies discussed the intention of employing the internet in various capacities. A total of 228 candidates were surveyed between 17-11-07 and 17-01-08. The collected data was used to conduct various descriptive and comparative analyses. Firstly, environmental factors considered important were internal pressure, external pressure and uncertainty of the market. Organizational factors considered important were support of the chief executive officer, capacity of the organization and future directivity. Profit factors considered important were elevation of the business, customer relationship management, advantage of the internet and reduction of expenses. Prohibitive factors considered important were miscellaneous expenses, secession of the customer, internal opposition of the organization and convertible expenses. Secondly, fashion companies regarded internal pressure, external pressure, support of the chief executive officer, capacity of the organization, future directivity, elevation of the business, customer relationship management, advantage of the internet and miscellaneous expenses as important when discussing the introduction of the internet.

CANDU형 원자로 격납건물의 극한내압능력 평가에 관한 연구 (A Study on Evaluation of Ultimate Internal Pressure Capacity of CANDU-type Nuclear Containment Buildings)

  • 김선훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.343-351
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    • 2011
  • 원자로 격납건물은 원자력발전소에서 발생가능한 모든 비상사태에 대한 최후의 방벽 역할을 하고 있다. 따라서 사고발생시 원자로 격납건물의 극한능력을 판단하는 것은 매우 중요하다. 대표적인 고려사항 가운데 하나인 LOCA사고 발생시 CANDU형 원자로 격납건물의 극한능력을 파악하기 위해서는 구조적 안전성 평가를 위한 구조해석이 필요하다. CANDU형 원자로 격납건물은 돔과 원통형벽체로 구성된 프리스트레스 콘크리트 쉘 구조물로서 부착식 텐돈을 사용하고 있다. 본 논문에서는 극한내압능력의 평가를 위하여 3차원 구조해석시스템을 사용한 프리스트레스 콘크리트 격납건물의 비선형해석을 수행하였다.

비선형 유한요소 해석을 이용한 PWR 격납건물의 내압 취약도 평가 (Assessment of the Internal Pressure Fragility of the PWR Containment Building Using a Nonlinear Finite Element Analysis)

  • 함대기;박형규;최인길
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.103-111
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비선형 유한요소 해석 기법을 적용한 격납건물의 내압취약도 평가를 수행하였다. 대상 구조물은 국내 대표적인 가압경수로형 원전 격납건물 중 하나로 하였다. 비선형 극한내압 해석을 위해 대규모 개구부를 고려한 격납건물의 3차원 유한요소 모델을 도출하였다. 재료 특성 및 구조적 성능에 내포된 불확실성을 고려하기 위하여 각 변수들의 변동성에 대한 극한내압 성능의 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석 결과를 통해 확률론적 내압 취약도 평가를 위한 불확실성 변수 및 분포 특성을 도출하였다. 현재의 텐던 긴장력 상태를 고려하기 위하여 가동 중 검사 보고서에 기록된 텐던 긴장력 값을 중앙값으로 적용하였다. 누설(leak)과 파단(rupture)을 파괴모드로 정의하고, 각각에 대한 극한내압 취약도 평가를 위하여 한계상태를 정의하였다. 각 파괴모드에 대한 대상 격납건물의 내압취약도를 내압 성능 중앙값, 고신뢰도 저파괴확률 성능값, 신뢰도 수준에 따른 취약도 곡선을 통하여 제시하였다. 누설 및 파단 파괴모드에 대한 고신뢰도 저파괴확률값은 각각 0.7991 MPa, 0.8691 MPa로 평가되었다.

CONTAINMENT PERFORMANCE EVALUATION OF PRESTRESSED CONCRETE CONTAINMENT VESSELS WITH FIBER REINFORCEMENT

  • CHOUN, YOUNG-SUN;PARK, HYUNG-KUI
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권7호
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    • pp.884-894
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    • 2015
  • Background: Fibers in concrete resist the growth of cracks and enhance the postcracking behavior of structures. The addition of fibers into a conventional reinforced concrete can improve the structural and functional performance of safety-related concrete structures in nuclear power plants. Methods: The influence of fibers on the ultimate internal pressure capacity of a prestressed concrete containment vessel (PCCV) was investigated through a comparison of the ultimate pressure capacities between conventional and fiber-reinforced PCCVs. Steel and polyamide fibers were used. The tension behaviors of conventional concrete and fiber-reinforced concrete specimens were investigated through uniaxial tension tests and their tension-stiffening models were obtained. Results: For a PCCV reinforced with 1% volume hooked-end steel fiber, the ultimate pressure capacity increased by approximately 12% in comparison with that for a conventional PCCV. For a PCCV reinforced with 1.5% volume polyamide fiber, an increase of approximately 3% was estimated for the ultimate pressure capacity. Conclusion: The ultimate pressure capacity can be greatly improved by introducing steel and polyamide fibers in a conventional reinforced concrete. Steel fibers are more effective at enhancing the containment performance of a PCCV than polyamide fibers. The fiber reinforcementwas shown to bemore effective at a high pressure loading and a lowprestress level.

이산화탄소 냉매 시스템용 내부 열교환기의 냉방성능에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Cooling Performance of Internal Heat Exchanger for CO2 Refrigerant System)

  • 김대훈;권영철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.587-592
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    • 2008
  • 이산화탄소 냉매 시스템용 내부 열교환기의 성능을 조사하기 위하여 4종류의 내부 열교환기를 사용하여 냉방운전조건에서 실험을 수행하였다. 내부 열교환기의 길이, 관 개수, 운전조건, 형상 변화에 대한 영향이 연구되었다. 내부 열교환기 길이가 증가할수록 능력과 효율은 향상되었다. 압력강하는 고압측보다 저압측에서 더 크게 나타났다. 가스쿨러의 온도가 높아질수록 능력과 효율은 선형적으로 증가하였으며, 증발기의 운전조건은 과열도보다는 이상영역을 설정하면 효율증대 효과 측면에서 유리하였다. 마이크로 채널의 경우가 튜브보다 능력과 효율이 크게 우수하였지만 압력강하 측면에서는 크게 불리하였다.

Nonlinear Finite Element Analysis of Containment Vessel by Considering the Tension stiffening Effect

  • Lee, Hong-Pyo;Choun, Young-Sun;Seo, Jeong-Moon;Shin, Jae-Chul
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제36권6호
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    • pp.512-527
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    • 2004
  • This paper describes the finite element (FE) analysis results of a 1/4 scale model of a prestressed concrete containment vessel (PCCV) by considering the tension stiffening effect, which is a result of the bond effect between the concrete and the steel. The tension stiffening model is assumed to be an exponential form based on the relationship between the average stress and the average strain of the concrete. The objective of the present FE analysis is to evaluate the ultimate internal pressure capacity of the PCCV, as well as its failure mechanism, when the PCCV model is subjected to a monotonous internal pressure beyond is design pressure capacity. With the commercial code ABAQUS, the FE analysis used two concrete failure criteria: a 2-dimensional axi-symmetric model with modified Drucker-Prager failure criteria and a 3-dimensional model with a damaged plasticity mod디. The results of our FE analysis on the ultimate pressure capacity and failure modes of PCCV have a good agreement with the experimental data.

$CO_2$ 시스템에서 내부열교환기 최적설계에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Optimal Design of Internal Heat Exchanger for $CO_2$ System)

  • 김대훈;이상재;최준영;이재헌;권영철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2085-2090
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    • 2007
  • This paper describes the possible way to improve the capacity, the efficiency and the pressure drop of $CO_2$ system. It is considered the use of an internal heat exchanger (IHX) to improve the performance of the $CO_2$ system. Experiment was performed by changing a tube shape, a tube number and a tube length of IHX to investigate the performance of IHX for $CO_2$ system. The focus of the present study is to obtain the concept on IHX optimal design. Experimental results show that design parameters are closely related with the capacity and the pressure drop of $CO_2$ system. In the transcritical $CO_2$ cycle, the system performance is very sensitive to the IHX design. System performance on operation condition and shape of IHX is also introduced.

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휜 타입 내부열교환기 적용에 따른 차량용 냉방시스템 성능 특성 (Performance Characteristics of Vehicle Air Conditioning System Using Internal Heat Exchanger with Inner Fin)

  • 김성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.69-73
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    • 2013
  • 내부열교환기를 이용한 에어컨 시스템은 작동유체인 R134a의 고압측 액상냉매와 저압측 기상냉매의 상호 열교환을 통해 시스템의 응축 효율을 증가시켜 에너지 효율을 개선시킨다. 이는 에어컨 시스템의 성능 향상 및 경량화를 가능하게 하여 차량 연비 향상과 냉매 누출을 최소화할 수 있으며, 또한 현 R134a 대비 대체냉매 (R1234yf 등)의 동등 냉방성능 확보를 가능하게 하는 기술이다. 본 연구에서는 내측 압출 파이프 및 외측 사이 고효율 냉각 휜 (fin)이 삽입된 이중관 형태의 내부열교환기 상세 설계를 위해, 냉각 휜의 높이 및 내측 압출 파이프 내부형상 등의 다양한 형상 설계인자 변경에 따른 열전달 성능 및 압력강하 특성을 살펴보았다. 가장 우수한 내부열교환기 성능은 난류형성을 위한 내측관 형상이 라이너 및 세레이션 겸용 타입이었으며, 이는 내부열교환기가 장착되지 않은 경우보다 냉방시스템 성능이 약 6.4%, 시스템 COP는 약 9.2% 향상된 결과를 나타내었다.