초록 ▼

1. 연구개발목표 및 내용
원자력발전 분야에서 안전성과 경제성을 확보하기 위하여 요구되는 상유동 및 상변화
열전달에 대한 해석 능력과 이를 검증하기 위한 기법 개발
1) 핵비등 열전달 연구 : 비등현상 해석 기법 및 측정 기법 개발
2) 직접 접촉 응축 열전달 연구 : 응축현상 해석 기법 및 측정 기법 개발
3) 전자기장 내 2상유동 연구 : 전자기장 하의 2상유동 해석 기법 및 측정 기법 개발
2. 연구결과
1) 핵비등 열전달
O MEMS 기술을 이용 시.공간적으로

1. 연구개발목표 및 내용
원자력발전 분야에서 안전성과 경제성을 확보하기 위하여 요구되는 상유동 및 상변화
열전달에 대한 해석 능력과 이를 검증하기 위한 기법 개발
1) 핵비등 열전달 연구 : 비등현상 해석 기법 및 측정 기법 개발
2) 직접 접촉 응축 열전달 연구 : 응축현상 해석 기법 및 측정 기법 개발
3) 전자기장 내 2상유동 연구 : 전자기장 하의 2상유동 해석 기법 및 측정 기법 개발
2. 연구결과
1) 핵비등 열전달
O MEMS 기술을 이용 시.공간적으로 매우 높은 분해능을 가지는 미세히터를 제작하여 단일 기포 성장을 위한 열전달 메커니즘을 규명
O 핵비등 시 기포 아랫면의 미세막의 유동에 대한 모델링 및 수치해석 기법을 개발
실험 결과와 같은 경향성을 보이는 기포 성장 결과 도출
2) 직접 접촉 응축 열전달 연구
O 격자-볼츠만 방법을 이용하여 직접접축 응축열전달시 유동 내부의 기포 계면 형상 변화에 대한 수치 해석 모델 개발
O 초음파 및 압력파 기포 형상의 관찰에 의한 응축열전달 특성 연구 수행
3)전자기장 내 2상유동
O 액체금속 자기유체역학(LMMHD) 발전에 대한 수치해석용 전산코드 개발
O 수은 loop의 완성 및 운전
O 유량에 선형적 특성을 지니는 전자기 유량계 설계 제작
3. 기대효과 및 활용방안
1) 상유동 및 상변화 열전달의 기초적인 이해 및 해석 능력 개발
2) 원자력 발전소의 안전과 관련된 설계에서부터 운전에 이르기까지 폭넓게 적용
3) 개발된 여러 가지의 측정 방법의 기술이전과 센서의 양산화

Abstract ▼

Fine control of the wall temperature and the measurement of local heat flux could be possible by using the micro heater with MEMS (Micro Electro Mechanical System) technique and control system for the micro heater. The method to confirm a single bubble growth mechanism of pool boiling was also devel

Fine control of the wall temperature and the measurement of local heat flux could be possible by using the micro heater with MEMS (Micro Electro Mechanical System) technique and control system for the micro heater. The method to confirm a single bubble growth mechanism of pool boiling was also developed. And a numerical simulation for single bubble growth was carried out successfully using the body-fitted coordinate.
Numerical simulations using Lattice-Boltzmann method (LBM) were performed to identify the feasibility of application to two-phase flow. The developed numerical method enabled the numerical simulation of two-phase flow to be highly efficient and robust. Also the measurement techniques for direct contact condensation were developed by carrying out several kinds of experiments. Compared with the measured data, it was identified that LBM could be very useful as an analysis method of two phase flow.
The flow field of liquid metal in tube was measured. And an electro-magnetic flow meter with high accuracy was developed, and flow rate of bubbly flow and slug flow could be measured using the data of the electro-magnetic flow meter and the void fraction.
Finally, in the middle of this work, the measurement techniques for two phase flow with heat transfer were developed such as detection of two phase flow pattern using ultrasonic wave, measurement of heat transfer rate using heat flux sensor, two phase flow visualization using neutron radiography, measurement of liquid thickness using impedance meter and photochromic dye.

목차 Contents

• 제 1장 연구개발과제의 개요...18
• 제 2장 국내.외 기술개발 현황...21
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과...24
• 1절 핵비등 열전달 해석...24
• 2절 직접접촉 응축열전달 해석...133
• 3절 전자기장내 2상유동 해석...245
• 4절 2상유동 계측 기술 개발...395
• 제 4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...504
• 1절 연구개발 목표 및 내용...504
• 2절 주요연구개발 결과...507
• 제 5장 연구개발결과의 활용계획...512
• 제 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...513
• 제 7장 참고문헌...517