초록
지지격자가 있는 봉다발과 축방향으로 평행한 유동에서, 봉다발 마찰계수와 지지격자 손실계수를 평가하였다. 시험부는 외경 9.5 mm, 길이 2000 mm 인 봉 25 개를 $5{\times}5$ 정사각 구조로 배열하여 제작하였으며, 봉 중심간 거리와 봉 외경의 비는 1.35 였다. 지지격자로는 plain 지지격자, split-vane 지지격자, hybrid-vane 지지격자를 이용하였다. 지지격자가 없는 봉다발의 마찰계수는 기존 상관식과 비교적 잘 일치하였다. 지지격자가 있는 봉다발 실험의 경우, hybrid-vane 지지격자에서 봉다발 마찰계수 및 지지격자 손실계수가 가장 크게 측정되었으며, 이는 지지격자의 유동단면 막음비 증가와 혼합날개 형상에 의한 유동 교란이 증가되기 때문인 것으로 판단된다. Re=$5{\times}10^5$ 조건에서 plain 지지격자, split-vane 지지격자, hybrid-vane 지지격자의 손실계수는 약 0.79, 0.80, 0.88 로 예측되었다.
The friction factor in a rod bundle and the loss coefficient at a spacer grid were examined. As a test section, 25 smooth rods, 9.5 mm in diameter and 2000 mm in length, were prepared and installed in a $5{\times}5$ square array in a square channel. In this case, the P/D (Pitch-to-Diameter ratio) was 1.35. In this work, plain (i.e., no mixing vanes), split-vane, and hybrid-vane spacer grids were tested. In a bare rod bundle (i.e., no spacer grid), the measured friction factors were in good agreement with the previous correlations. Among the spacer grids tested, the hybrid-vane spacer grid presented the largest friction factor in the rod bundle and loss coefficient. This may be because of the flow pattern change induced by large relative plugging of the flow cross section and mixing vane geometry. At Re=$5{\times}10^5$, the predicted loss coefficients of plain, splitvane, and hybrid-vane spacer grids were approximately 0.79, 0.80, and 0.88, respectively.
