초록 ▼

우리는 차세대 원자로로 알려진 용융염 원자로는 높은 열효율, 안정성 등에 장점이 많지만, 핵확산 측면에서는 단점이라고 볼 수 있다. 반면에 고체 핵연료를 쓰는 AHTR은 핵확산 문제를 해결 할 수 있을 것이라 예상된다. 우리나라에서는 대부분 원자로가 가압 경수로인데, 피복재와 냉각재간의 열전달 능력을 향상시키려는 연구가 계속해서 진행 되어 왔다. 이에 따라 AHTR 에서도 냉각재 부수로의 구조를 조금 바꿔서 축 방향 온도분포를 평탄화 시킬 수 있을 것이다. 원자로의 안정성은 핵연료 내부에 최고온도가 기준이 되므로, 이를 낮추면서 효

우리는 차세대 원자로로 알려진 용융염 원자로는 높은 열효율, 안정성 등에 장점이 많지만, 핵확산 측면에서는 단점이라고 볼 수 있다. 반면에 고체 핵연료를 쓰는 AHTR은 핵확산 문제를 해결 할 수 있을 것이라 예상된다. 우리나라에서는 대부분 원자로가 가압 경수로인데, 피복재와 냉각재간의 열전달 능력을 향상시키려는 연구가 계속해서 진행 되어 왔다. 이에 따라 AHTR 에서도 냉각재 부수로의 구조를 조금 바꿔서 축 방향 온도분포를 평탄화 시킬 수 있을 것이다. 원자로의 안정성은 핵연료 내부에 최고온도가 기준이 되므로, 이를 낮추면서 효율을 올리는 것은 매우 중요하다.

CFD 모델링을 통해 두 가지 경우를 해석해보고자 한다. 첫째는 기존의 AHTR 냉각재 부수로의 입구 지름을 넓히고 출구 지름을 줄여서 점점 좁아지는 모델을 보고자 한다. 이는 입구 단면적이 줄어들수록 유속이 점점 빨라지므로, 열전달 성능이 좋아질 것을 예상하였다. 두 번째는 냉각재 부수로에 나선형의 홈을 만들어서, 난류 유동을 발생시키고자 하였다. 난류로 인하여 열전달이 향상 될 것을 예상하였다. 실험 결과는 입구가 점점 넓어지는 모델에 대해서는, 입구가 줄어드는 비율이 커진다고 해서, 열전달 능력이 항상 좋아지는 것이 아님을 볼 수 있다. 열전달 단면적이 또한 줄어듦으로서, 유체의 속도와 단면적간의 적합한 값을 찾는 것이 중요할 것이다. 홈을 판 경우에는, 열전달 능력이 조금씩 증가함을 볼 수 있다. 두 가지 케이스 모두의 경우에는 압력 강하가 발생하였는데, 너무 높은 압력 강하가 발생 하게 되면 오히려 효율을 떨어뜨릴 수 있으니, 우리는 이것을 충분히 고려하여야 한다.
(출처:요약 3p)

Abstract ▼

Molten salt reactor (MSR) is considered as a strong condidate of next generation reactor. MSRs have high thermodynamic efficiency and low vapor pressure. In terms of nuclear proliferation, however, MSRs have bad aspects because of fuel dissolved in salt. Advanced-high temperature reactor (AHTR) uses

Molten salt reactor (MSR) is considered as a strong condidate of next generation reactor. MSRs have high thermodynamic efficiency and low vapor pressure. In terms of nuclear proliferation, however, MSRs have bad aspects because of fuel dissolved in salt. Advanced-high temperature reactor (AHTR) uses solid fuel unlike MSR. This characteristic of AHTR enables to employ various options for coolant sub-channel to improve heat transfer performance of entire reactor. Gradual contracting in inlet diameter model enhance heat transfer performance because of fast coolant velocity. however, when inlet diameter was too narrow, it decrease heat transfer performance, because narrow cross-sectional area also affect heat transfer performance. The generation of swirling flow is one of the options to enhance the heat transfer performance. The helical coil or a grooved surface in sub-channel generates swirl flow, which force liquid to flow on the tube surface and vapor to flow along center line of sub-channel by the centrifugal force. The separation of flow phase improves the heat transfer performance, while it also produces additional friction of flow. Both two cases, pressure drop was occurred. Too high pressure drop decrease efficiency of reactor.
(출처:SUMMARY 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1최 종 보 고 서 ... 2요 약 ... 3SUMMARY ... 4Abstract ... 51. 서 론 ... 52. CFD 모델과 방법 ... 5 2-1. CFD 모델 ... 5 2-2. 경계 조건 ... 6 2-3 냉각재 채널의 단면적이 점진적으로 줄어드는 모델 ... 7 2-4 냉각재 채널에 홈이 파여 있는 모델 ... 83. 결과 및 논의 ... 9 3-1. 냉각재 채널의 단면적이 점진적으로 줄어드는 모델 ... 9 3-2. 냉각재 채널에 홈이 파여 있는 모델 ... 94. 결 론 ... 10참고문헌 ... 11끝페이지 ... 11