초록 ▼

Flooding으로 지칭되는 이상 역류 제한 현상은 원자력 발전소의 가상적 설계 기준사고인 냉각재 상실 사고와 관련하여 많은 주목을 받아 왔다. 그러나 Flooding 현상은 비등경수로의 경우에는 노심 상단부에서 행해지는 냉각살수가 노심에 진입하는 것과, 가압 경수로의 경우에는 비상노심 냉각수의 저온관유입을 지연시키거나 방해한다. 본 보고서는 수직관에서 하부로 액체가 액막을 이루며 떨어지고 상부로 기체가 상승하는 역류환상 유동에 대한 해석하였다. 주요 과제는 현상의 이해와 새로운 관계식의 도출이다. 이를 위해 특

Flooding으로 지칭되는 이상 역류 제한 현상은 원자력 발전소의 가상적 설계 기준사고인 냉각재 상실 사고와 관련하여 많은 주목을 받아 왔다. 그러나 Flooding 현상은 비등경수로의 경우에는 노심 상단부에서 행해지는 냉각살수가 노심에 진입하는 것과, 가압 경수로의 경우에는 비상노심 냉각수의 저온관유입을 지연시키거나 방해한다. 본 보고서는 수직관에서 하부로 액체가 액막을 이루며 떨어지고 상부로 기체가 상승하는 역류환상 유동에 대한 해석하였다. 주요 과제는 현상의 이해와 새로운 관계식의 도출이다. 이를 위해 특이점과 포물선형 파괴라는 수학적 근거를 이상유동의 분리류 모델에서 찾고자하였다. 경계면의 압력 힘을 묘사함에 잇어 가장 큰 기여를 할것으로 예상되는 고립파에 대해 이론적 연구와 아울러 실험적 확인을 하였다. 개발된 새로는 관계식은 기존의 많은 실험 자료로 검증을 하였다. 고립파의 역할을 파악하기 위해 간단한 실험 장치를 만들었고 액막에서 매우 빠르게 진행하는 파동의 추적을 위한 계측기를 자체 개발하여 사용하였다. 250개 이상의 실험 자료로 본 연구의 결과를 검증하였고 그 결과 본 연구의 결과는 좋은 일치를 보였다.

Abstract ▼

The counter-current flow limitation phenomenon commonly known as flooding, has received extensive attention since it is likely to occur during a hypothetical Loss-of-Coolant-Accident(LOCA) of a Pressurized Water Reactor(PWR). In case of such an accident, flooding phenomenon delay or limit the inj

The counter-current flow limitation phenomenon commonly known as flooding, has received extensive attention since it is likely to occur during a hypothetical Loss-of-Coolant-Accident(LOCA) of a Pressurized Water Reactor(PWR). In case of such an accident, flooding phenomenon delay or limit the injection of the emergancy core cooling water to the core. It is very important in anlyzing the safety of the nuclear power plant. This projects have been done to understand this phenomenon and to develop a realistic new correlation. To this end a mathematical foundation based on singular point and Hyperbolicity Breaking in the two-fluid model of two-phase flow was developed. The interfacial pressure force of the large solitary wave is intensively studied in both theoretical and experimental way. A new flooding correlation is developed here and validated by many exiting experimental data. To find the role of the solitary wave in the interfacial pressure force, a simple experimenta test rig is constructed. A special sensor is made to find the shape of the rapidly propagating interfacial wave at the surface of the falling liquid film. More than 250 experimental data of various tube diameter and inlet and outlet condition are used to validata the developed correlation to show a good aggreement.

목차 Contents

• 1. 서론...11
• 1.1 연구의 목적...11
• 1.2 연구의 내용과 범위...11
• 1.3 연구의 방법...12
• 2. Flooding의 현상론적 정의...14
• 2.1 사용용어...14
• 2.2 Flooding 발생시의 부속 현상...14
• 2.3 주요 실험 자료...20
• 3. 이상 분리류 모델...22
• 3.1 이상 분리류 모델의 유도...22
• 3.2 분포함수를 이용한 공간 평균을 위한 이론...23
• 3.3 국부적 순간 평형식...25
• 3.4 일반적인 시간 평균 평형식의 유도...28
• 3.5 일반적인 시간-공간 평균 보존 방정식의 유도...31
• 3.6 시간 공간 평균 보존식의 정리...33
• 4. 격변이론의 적응을 위한 수학적 구조...36
• 4.1 특이점과 포물선형 파괴...36
• 4.2 위상공간에서의 이상 분리류의 특성...38
• 4.3 Flooding해석을 위한 조건식의 유도...43
• 5. Flooding Wave 의 연구...47
• 5.1 파동에 의해 발생하는 경계면 압력힘...47
• 5.2 Flooding Wave의 파동수 결정...51
• 6. 결과및 고찰...60
• 6.1 이론적 검증...60
• 6.2 실험적 관찰...76
• 7. 결론및 추천 사항...89
• 7.1 결론...89
• 7.2 추천사항...90