Abstract
The main purpose of a liquid metal reactor core thermal-hydraulic design is to efficiently extract the core thermal power by distributing the appropriate sodium coolant flow according to the power distribution in the core. The thermal-hydraulic design procedure consists of the coolant flow distribution to the sub-assemblies, the coolant/fuel temperature calculations and detailed subchannel analysis. This paper describes the LMR core thermal-hydraulic design methodology and summarizes the major design and analysis results of KALIMER breeder and breakeven cores and subassemblies. KALIMER is a 150 MWe rated (392 MWth) heterogeneous core with U-TRU-Zr ternary alloy fuel and sodium coolant.
액체금속로 노심 열유체 설계의 기본 목표는 노심을 구성하는 집합체에서 발생하는 열량을 효과적으로 추출하기 위해 각각의 집합체 냉각재 유량을 적절히 분배하고, 이에 따른 온도분포가 적절하게 유지되도록 하는 것이다. 노심 열유체 설계 및 특성 분석은 전체노심에 대한 각 집합체의 유량영역을 구분하고, 집합체별 온도분포를 계산하여, 최종적으로 집합체에 대한 상세 부수로 해석을 하는 과정으로 진행된다. 본 논문에서는 이러한 액체금속로의 노심 열유체 설계 방법론을 기술하고, 이를 바탕으로 KALIMER의 증식특성 노심과 breakeven 노심에 대한 열유체 설계와 특성분석을 수행하였다. KALIMER는 원자력 중장기 과제로 개념설계가 진행 중인 전기출력 150MWe, 열출력 392MWth의 금속핵연료를 사용하는 액체 금속로이다.
