• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.8-19
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• 1993

강제순환 냉각상실사고시 조밀화된 저장계통의 사용후 핵연료에서 생성된 붕괴열의 제거를 확인하기 위한 자연순환 해석모델이 개발되었다 채택된 수치기법은 ADI방법에 근거하였다. 사용후 핵연료의 붕괴열 생성율은 ANS-79 붕괴열 모델에 따라 계산되었으며, 보수적인 붕괴열 생성량 입력을 위해 chopped sine곡선에 따른 비균일 표면열속이 가정되었다. 저장조내 국부비등의 발생 가능성을 조사하기 위해서 민감도분석이 수행되었으며, 이는 핵연료간 거리 비, 열 생성량 및 핵연료 봉 반지름 등의 여러 변수를 변경시킴으로서 이루어졌다. 이 모델의 적용결과는 적절한 냉각시간 후의 조밀화된 사용후 핵연료 다발을 통한 자연대류 유량이 안전하고 효과적인 방식으로 저장조의 온도준위를 조절할 수 있음을 보여주고 있으며, 또한 사용후 핵연료봉 재배치를 위한 냉각시간에 관한 허용기준이 얻어졌다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권3호
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• pp.381-393
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• 1993

이 논문은 하강하는 물의 막과 상승하는 공기유동으로 구성된 수직 다봉채널내서의 역유동 플러딩에 관한 실험결과를 발표한 것이다. 특히 다봉속에 혼합깃이 있는 것과 없는 스페이서 그릿 및 블럭키지가 프러딩의 거동에 미치는 영향이 조사되었다. 시험부에는 5$\times$5 지르칼로이관속이 사용되었다. 플러딩에 관한 전의 해석적 모델과 실험적 상관식들을 본 실험결과와 비교한즉 기존의 모델과 상관식들이 매우 높은 플러딩 곡선을 예측함이 발혀졌다. 스페이서 그릿은 이것이 없는 봉속과 비교하면 낮은 플러딩 공기유량을 나타낸다. 그러나 혼합깃이 있는 스페이서 그릿은 이것이 없는 스페이서 그릿에 비하여 높은 플러딩 공기유량이 요구된다. 블럭키지를 가진 봉속은 더욱더 높은 플러딩 공기유량을 갖는다. 세가지 형식의 시험봉 속에 대한 실험적 플러딩 상관식이 얻어졌다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권6호
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• pp.620-635
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• 2010

In this paper we describe current activities on the project Multi-Scale Modeling and Analysis of convective boiling (MSMA), conducted jointly by the Paul Scherrer Institute (PSI) and the Swiss Nuclear Utilities (Swissnuclear). The long-term aim of the MSMA project is to formulate improved closure laws for Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations for prediction of convective boiling and eventually of the Critical Heat Flux (CHF). As boiling is controlled by the competition of numerous phenomena at various length and time scales, a multi-scale approach is employed to tackle the problem at different scales. In the MSMA project, the scales on which we focus range from the CFD scale (macro-scale), bubble size scale (meso-scale), liquid micro-layer and triple interline scale (micro-scale), and molecular scale (nano-scale). The current focus of the project is on micro- and meso-scales modeling. The numerical framework comprises a highly efficient, parallel DNS solver, the PSI-BOIL code. The code has incorporated an Immersed Boundary Method (IBM) to tackle complex geometries. For simulation of meso-scales (bubbles), we use the Constrained Interpolation Profile method: Conservative Semi-Lagrangian $2^{nd}$ order (CIP-CSL2). The phase change is described either by applying conventional jump conditions at the interface, or by using the Phase Field (PF) approach. In this work, we present selected results for flows in complex geometry using the IBM, selected bubbly flow simulations using the CIP-CSL2 method and results for phase change using the PF approach. In the subsequent stage of the project, the importance of effects of nano-scale processes on the global boiling heat transfer will be evaluated. To validate the models, more experimental information will be needed in the future, so it is expected that the MSMA project will become the seed for a long-term, combined theoretical and experimental program.