초록 ▼

본 연구 개발에서는 핵연료 와 증기발생기 및 열교환기 등의 설계분야에 적용할 수 있는 획기적인 성과를 얻고자 집중적인 연구를 수행하였다. 1) 기존 연구자료 수집 및 분석: 임계 열유속 증진 및 유동 기인 진동과 관련된 공개 자료를 수집 하고, 세계의 핵심적인 전문가들의 자문을 통해 출판되지 않은 최신 정보를 입수하여, 이를 데이터베이스화하여 임계 열유속 및 유동 기인 진동의 연계 연구에 적극 활용함으로써 관련 분야의 기술을 축적을 한다. 2) 실험적 연구: 물을 이용한 실험장치와 냉매(R-134a) 실험장치를 설계 및 구축하여,

본 연구 개발에서는 핵연료 와 증기발생기 및 열교환기 등의 설계분야에 적용할 수 있는 획기적인 성과를 얻고자 집중적인 연구를 수행하였다. 1) 기존 연구자료 수집 및 분석: 임계 열유속 증진 및 유동 기인 진동과 관련된 공개 자료를 수집 하고, 세계의 핵심적인 전문가들의 자문을 통해 출판되지 않은 최신 정보를 입수하여, 이를 데이터베이스화하여 임계 열유속 및 유동 기인 진동의 연계 연구에 적극 활용함으로써 관련 분야의 기술을 축적을 한다. 2) 실험적 연구: 물을 이용한 실험장치와 냉매(R-134a) 실험장치를 설계 및 구축하여, 보다 넓은 범위의 열수력 및 기하학적 조건에 대해 임계 열유속 증진 및 유동 기인 진동 데이터를 생산하고 관련 메커니즘을 규명하기 위한 실험을 수행한다. $\blacksquare$ R-134a 실험장치 설계 제작 $\blacksquare$ R-134a 실험 기술 확보 $\blacksquare$ 비등 및 CHF 메커니즘 가시화 실험 $\blacksquare$ 2x2 및 2x3 봉다발 이용 CHF 증진 실험 $\blacksquare$ Water Loop 이용 CHF에 대한 가진 효과 실험 3) 해석 모델 체계 개발: 임계 열유속 증진기술과 유동 기인 진동 방지 기술을 효과적으로 연계시킬 수 있는 해석모델 체계를 개발하고, 실험 데이터에 주로 기반 하는 실험적 모델을 개발하여, 최종적으로는 메커니즘에 따른 이론적 뒷받침이 되는 모델로 완성시킨다. $\blacksquare$ CHF 증진 및 FIV 기존 해석 모델 및 설계방법론 분석 $\blacksquare$ FLUENT코드를 이용한 지지격자를 가진 봉다발 유동해석 체계 구축 $\blacksquare$ FLUENT코드를 이용한 해석

Abstract ▼

The project has conducted with maximum utilization of research facilities and accumulated experiences and an intense co-operation with domestic and foreign institutes/experts will be pursued. The research contents are as follows: 1) Collection and analysis of previous works: We have already collecte

The project has conducted with maximum utilization of research facilities and accumulated experiences and an intense co-operation with domestic and foreign institutes/experts will be pursued. The research contents are as follows: 1) Collection and analysis of previous works: We have already collected most of important information in the open literature related to CHF enhancement and FIV. We will continue to strengthen our knowledge base through personal contacts and data search in journals and electronic libraries. 2) Experimental work: First-phase tests was conducted by using our mid-pressure CHF experimental facilities with some modifications. Experiments for more wide range of conditions was conducted with the Freon loop which is under construction. Tests is related to the identification of mechanisms and generation of data for both CHF enhancement and FIV. 3) Development of prediction models: On the basis of constructed data bases, an analysis scheme will be developed to properly deal with both the CHF enhancement and FIV. Empirical models mainly based on experimental data and theoretical models supported by relevant mechanisms would be proposed.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...22
• 제 1.1 절 연구의 필요성 ...23
• 제 1.2 절 연구의 목표 및 범위 ...26
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황 ...28
• 제 2.1 절 임계 열유속 ...28
• 2.1.1 임계 열유속 개요 ...28
• 2.1.2 임계 열유속 메커니즘 ...28
• 제 2.2 절 유동 기인 진동 ...38
• 2.2.1 유동 기인 진동 개요 ...38
• 2.2.2 유동 기인 진동의 분류 ...38
• 2.2.3 난류에 의한 진동 ...39
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...59
• 제 3.1 절 R-134a 임계열유속 실험 장치 및 실험방법 ...59
• 3.1.1 R-134a 임계열유속 실험 장치 ...59
• 3.1.2 R-134a를 이용한 물 모의 실험 방법 ...64
• 제 3.2 절 임계열유속 메커니즘 규명 (유동 가시화 실험) ...76
• 3.2.1 임계열유속 메커니즘 규명 개요 ...76
• 3.2.2 임계열유속 메커니즘 규명 실험 결과 ...83
• 3.2.3 임계열유속 메커니즘 규명의 결론 및 논의 ...87
• 제 3.3 절 CHF 증진 방안 개발 ...115
• 3.3.1 단순 봉다발에서의 CHF 증진 실험 ...115
• 3.3.2 혼합날개에 의한 CHF 증진 실험 ...135
• 3.3.3 임계열유속 실험의 결론 및 혼합날개 개발을 위한 전략 ...171
• 제 3.4 절 CHF 와 진동의 관계 규명 ...173
• 3.4.1 원형관 진동 측정 실험 ...173
• 3.4.2 환상관 가진 CHF 실험 ...200
• 3.4.3 원형관 가진 CHF 실험 ...240
• 제 3.5 절 FIV 해석 체계 개발 ...273
• 3.5.1 핵연료 봉다발 지지격자내의 난류유동 분석 ...273
• 3.5.2 PWR 연료봉 난류유동장의 유동 기인 진동 해석 ...344
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...403
• 제 4.1 절 연구 평가의 착안점 및 척도 ...404
• 4.1.1 연구개발 종료평가의 착안점 및 척도 ...404
• 제 4.2 절 세부 연구개발 목표 및 연구내용 ...424
• 4.2.1 단계별/연차별 평가의 착안점 및 척도 ...424
• 4.2.2 단계별 연구 내용 ...426
• 제 4.3 절 관련분야의 기술 발전에의 기여도 ...428
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...430
• 제 5.1 절 추가연구의 필요성 ...430
• 제 5.2 절 타연구에의 응용 ...431
• 제 5.3 절 기업화 추진방안 ...432
• 제 6 장 해외 과학 기술정보 ...433
• 제 6.1 절 혼합날개 관련 특허 조사 ...433
• 제 7 장 참 고 문 헌 ...438