초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
1. Fusion blanket에 설치될 액체 금속 자기유체 유동이 나타나는 channel은 외부와 전기적으로 절연(絶緣: insulated) 된 single channel이 아니라, 같은방향(co-flow) 또는 반대방향(counter)의 유동이 나타나는 multiple-channel임.
2. 따라서 multiple-channel 유동에서는 한 sub-channel에서의 유동 및 온도 특성이 wall (partitioning wall을 포함하여)을 통하여 다른 sub-channel에서의 유동 및

□ 연구의 목적 및 내용
1. Fusion blanket에 설치될 액체 금속 자기유체 유동이 나타나는 channel은 외부와 전기적으로 절연(絶緣: insulated) 된 single channel이 아니라, 같은방향(co-flow) 또는 반대방향(counter)의 유동이 나타나는 multiple-channel임.
2. 따라서 multiple-channel 유동에서는 한 sub-channel에서의 유동 및 온도 특성이 wall (partitioning wall을 포함하여)을 통하여 다른 sub-channel에서의 유동 및 온도 특성과 연동(couple)됨.
3. 본 연구에서는 액체금속이 흐르는 multiple-channel에서 wall(partitioning wall을 포함하여)의 국소 전기 전도도가 sub-channel을 흐르는 액체금속 자기유체 유동(LMMHD) 및 열전달에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였음.

□ 연구 개발 성과
1. 수치해석 방법론에 대한 Validation : 사각 덕트 안의 LMMHD 유동에 대한 엄밀해(exact solution)와 비교를 통하여 본 연구에서 사용된 수치해석 방법에 대한 validation이 확보되었음.
2. 1차년도 성과: 각 sub-channel이 자장의 방향과 평행하게 늘어선 co-flow multiple-channel에서 벽(partitioning wall을 포함하여)의 국소 전기 전도도가 유량 배분과 대류열전달에 미치는 영향이 해석되었음.
3. 2차년도 성과: 각 sub-channel이 자장의 방향과 직각으로 늘어선 co-flow multiple-channel에서 벽(partitioning wall을 포함하여)의 국소 전기 전도도가 유량 배분과 대류열전달에 미치는 영향이 해석되었음.
4. 3차년도 성과: 서로 반대방향의 유동(counter-flow)이 나타나는 multiple-channel에서 벽(partitioning wall을 포함하여)의 국소 전기전도도 가유량 배분과 대류 열전달에 미치는 영향이 해석되었음.

□ 연구 개발 성과의 활용 계획(기대 효과)
1. 본 연구를 통하여, 벽의 국소 전기전도도가 액체금속 자기유체 유동과 열전달에 미치는 영향이 해석되었음.
2. 본 연구의 결과로서, 벽의 국소 전기전도도를 변화시킴으로서 blanket으로부터 (특히 heat load가 큰 first wall 근처의 영역으로부터) 열을 효과적 으로 추출할 수 있는 방법이 고안되었음.
3. 본 연구의 결과는 heat load가 불균일하게 나타나는 fusion blanket을 효율적으로 냉각하는 데에 크게 기여할 수 있어서 큰 파급효과가 예상됨.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
1. In fusion blanket, multiple channel (manifold) with co- and counterflow is to be installed, instead of a single channel which is electrically isolated from the outside.
2. In LMMHD flows in multiple-channel, the characteristics of the flow and temperature in a sub-chann

□ Purpose & Contents
1. In fusion blanket, multiple channel (manifold) with co- and counterflow is to be installed, instead of a single channel which is electrically isolated from the outside.
2. In LMMHD flows in multiple-channel, the characteristics of the flow and temperature in a sub-channel is linked to those in another sub-channel in terms of electricity and temperature through the wall in-between.
3. This study numerically investigated the effect of the local electric conductivity of wall on the LMMHD flows and convective heat transfer in the multiple-channel.

□ Results
1. Validation was obtained by the comparison of the present solution and the exact solution in a square duct.
2. In the 1st year, the effect of the local electrical conductivity of the walls on the LMMHD flows and heat transfer in a co-flow multiple-channel was studied under the magnetic field parallel to the plane of sub-channels.
3. In the 2nd year, the effect of the local electrical conductivity of the walls on the LMMHD flows and heat transfer in a co-flow multiple-channel was investigated under the magnetic field perpendicular to the plane of sub-channels.
4. In 3rd year, the effect of the local electrical conductivity of the walls on the LMMHD flows and heat transfer in a counter-flow multiple-channel will be examined under the magnetic field perpendicular to the plane of sub-channels.

□ Expected Contribution
From the current study, the effect of the local conductivity of the wall on the LMMHD flows and convective heat transfer was understood. And, based on the result of this study, the method of heat extraction from the blanket (especially, from the a region near the first wall) was be devised. Since this type of study has not been performed yet, the contribution of the present study for th eflow design of the blanket is expected to be really much.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• 1. 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 가. 연구개발의 목적 ... 7
• 나. 연구개발의 필요성 ... 7
• 다. 연구개발의 범위 ... 8
• 2. 국내외 기술 개발 현황 ... 10
• 가. 국내 기술 현황 ... 10
• 나. 국외 기술 현황 ... 10
• 3. 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
• 가. 서론 ... 13
• 나. 수치해석 모델의 Validation ... 17
• 다. 1차년도 연구 내용 및 결과 ... 19
• 라. 2차년도 연구 내용 및 결과 ... 34
• 마. 3차 년도 연구 내용 및 결과 ... 48
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 63
• 가. 목표 달성도 ... 63
• 나. 관련 분야에의 기여도 ... 65
• 5. 연구 결과의 활용 계획 등 ... 66
• 6. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 67
• 7. 연구 개발 성과의 보안 등급 ... 68
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구 시설·장비 현황 ... 69
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 70
• 10. 연구 개발 과제의 대표적 연구 실적 ... 71
• 11. 기타 사항 ... 72
• 12. 참고 문헌 ... 73
• 끝페이지 ... 75