• Title/Summary/Keyword: 고온구조해석

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Analysis of Conjugated Heat Transfer for the Diffuser Exposed to Hot Combustion Gas (고온 연소가스에 노출되는 디퓨저의 복합 열전달량 계산)

  • Jin, Sang-Wook;Na, Jae-Jung;Rhe, Sang-Ho;Lee, Kyu-Jun;Lim, Jin-Shik;Kim, Sung-Don
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.231-234
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    • 2010
  • Analysis of conjugated heat transfer has been conducted for the diffuser exposed to hot combustion gas to design the mechanical durability in high temperature. All the heat transfer means, conduction, convection and radiation have been considered to calculate the total heat flux from hot gas to diffuser surface. The calculation has been implemented by two kinds of methods. One thing is one dimensional method based on empirical equations. The other is CFD(Computational Fluid Dynamics) axisymmetric calculation containing ${\kappa}-{\omega}$ SST(Shear Stress Transport) turbulent model and DO(Discrete Ordinate) radiation model. The derived results of two methods have compared and showed similar values. From this result, the amount of cooling water and the dimension of water cooling channel were decided.

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MARS Code Applicability Assessments for the HTGR RCCS (고온가스로 원자로공동냉각계통(RCCS)에 대한 MARS Code 적용성 평가)

  • Kang Doo-Hyuk;Kim Hyung-Seok;Chung Bum-Jin
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.14 no.4 s.44
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    • pp.232-240
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    • 2005
  • In this study, the IAEA Benchmark problems far HTR-10 and HTTR RCCS were assessed in order to assess the applicability of MARS code, a thermal-hydraulic safety analysis code developed for water reactors. The calculated results were compared with those or THERMIX, THANPACST2 code, and available experimental data. The calculated results showed generally good agreements with those obtained by the THERMIX code and THANPACST2 code. Deviations were analyzed to be originated from the simplification of complicated geometry and from the modeling capability of heat transfer characteristics in the HTGR components such as water cooler and air tooler. Especially, it was found that the radiation heat transfer in the reactor cavity played an important role in the after heat removal in the RCCS. Thus, it is concluded that MARS code can be successfully applied to the calculation of the RCCS cooling capability of the HTGR in this study.

High-temperature Superconducting Synchronous Motor Design through 3D FEM Analysis (3차원 유한요소해석을 통한 고온초전도 동기모터 설계)

  • Baik, Seung-Kyu;Kwon, Young-Kil;Kim, Ho-Min;Lee, Jae-Deuk;Park, Gwan-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.642_643
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    • 2009
  • 초전도 동기모터는 공심형의 구조로 인하여 3차원적인 해석을 수행해야 정확한 출력 특성을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 초전도 동기모터의 역기전력을 산정하고, 이를 이용하여 부하에 따른 효율, 역률, 부하각, 고정자 전류 등을 예측하여 적합한 설계안을 도출하고자 한다. 특히 계자코일에 사용되는 고온초전도 선재의 가격이 현재 3~4 만원/m 정도로 고가이므로, 코일의 턴수를 변화시키면서 역기전력을 계산하여 적정 설계안을 도출하고자 한다.

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A Study On The Thermal Movement Of The Reactor Coolant System For PWR (가압 경수로의 냉각재 계통 열팽창 거동에 관한 연구)

  • Yoon, Ki-Seok;Park, Taek sang;Kim, Tae-Wan;Jeon, Jang-Hwan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.3
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    • pp.393-402
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    • 1995
  • The structural analysis of the reactor coolant system mainly consist of too fields. The one is the static analysis considering the impact of pressure and temperature built up during normal operation. The other is the dynamic analysis to estimate the impact of postulated events such as the seismic loads or postulated branch line pipe breaks event. Since the most important goal of the RCS structural analysis is to prove the safety of the RCS during normal operation or postulated events, a widely proven theory having enough conservatism is adopted. The load occurring on the RCS during normal operation is considered as the basic design loading condition throughout whole plant life time. The most typical characteristic of the RCS during normal operation is the thermal expansion of the RCS caused by reactor coolant with high temperature and pressure. Therefore, the exact estimation on the thermal movement of the RCS is needed to get more clear understanding on the thermal movement behavior of the RCS. In this study, the general structural analysis concept and modeling method to evaluate the thermal movement of the RCS under the normal plant operation condition are presented. To discuss the validation of the suggested analysis, analysis results are compared with the measured data which ore referred from the standardized 1000 MWe PWR plant under construction.

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Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model (점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석)

  • Ryu Chul-Sung;Choi Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Elastic-viscoplastic structural analysis is performed for regenerative cooling chamber of liquid rocket thrust chamber using Bodner-Partom visco-plastic model. Strain rate test was also conducted for a copper alloy at various temperatures in order to get material constants of visco-plastic model used in the structural analysis. Material constants of visco-plastic model were obtained from strain rate test results and visco-plsstic model was incorporated into finite element program, Marc, by means of user subroutine. The structural analysis results indicate that the deformation of cooling channel is mostly caused by thermal loading rather than pressure loading and confirmed structural stability of the cooling channel under operating condition.

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Finite Element Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method (영역/경계 분할법을 이용한 기계적 삭마의 유한요소 해석)

  • Kim, Jong-Il;Kim, Sung-Jun;Shin, Eui-Sup
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.68-71
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    • 2010
  • 극심한 고온 및 고압 환경에 노출되기 쉬운 항공우주 구조물에서 발생하는 기계적 삭마 현상을 해석하기 위하여 영역/경계 분할법을 적용한 삭마 해석 모델을 제안하였다. 영역 및 경계는 상변화 현상에 의한 비선형 거동을 하는 삭마 부영역과 선형 거동을 하는 선형 열탄성 부영역, 공유면, 경계 공유면으로 분할하였다. 삭마 재료 내부의 열분해 반응은 엔탈피 방법을 이용하였으며, 표면 침식 반응은 공기역학적 전단 응력과 삭마 재료의 전단 강도를 기반으로 매칭 기법을 이용하였다. 화학적 및 열적 삭마는 고려하지 않았으며, 간단한 수치 해석을 통해서 기본적인 기계적 삭마 특성을 분석하였다.

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A study on Thermo-Structural Analysis of Supersonic Nozzle (초음속 노즐의 열구조 연성 해석에 관한 연구)

  • Kim, Kyung-Sik;Lim, Seol;Kim, Dae-Seung;Cho, Seung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.488-491
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    • 2011
  • The thermo-structural analysis of the solid-fuel propulsion Nozzle is studied to estimate the thermo-structural safety of the metal nozzle. The thermal load is determined to be significantly large, Because the metal nozzle in a short combustion time is directly exposed to high pressure and temperature of combustion gas. Through a analysis result, the influence of a thermal load is estimated and henceforward a design data of thruster is used.

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Smart UAV Aft Fuselage Structural Analysis (스마트무인기 후방동체 구조해석)

  • Kim, Jin-Won;Lee, Sang-Uk
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.8-15
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    • 2006
  • In this report Smart UAV structural analysis of the aft fuselage is presented. Aft fuselage needs to have enough strength and stiffness considering loads of the Vertical and Horizontal Stabilizer together. It has a big hole for the purpose of engine exhaust duct on its side body. In addition, much attention is needed in high temperature region due to material strength deterioration.

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피동형 격납건물 냉각계통 내 돔 효과의 수치적 해석에 관한 연구

  • 전지한;박홍준;이은철
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.298-303
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    • 1997
  • 실제의 격납건물의 구조는 하부 원통형의 구조를 가지는 영역과 상부 돔 형태와 굴뚝 형태의 구조를 가지는 영역으로 나눌 수 있다. 하부 원통형의 구조만을 고려한다면, 고온의 철제 벽면과 콘크리트 벽면 사이의 gap 크기에 비해서 원통의 반지름이 상대적으로 매우 큰 값을 가지기 때문에 2차원 무한평판으로 가정하는 것이 가능하다. 그러나 돔 및 굴뚝 영역에서는 높이가 높아질수록 돔 단면직경이 감소하고 굴뚝 영역도 유동단면적이 작은 원통의 구조를 가져 2차원 무한평판의 가정에 많은 무리가 따른다. 앞에서 명시한 세 가지의 격납건물 형태에 있어서 ASPWR의 경우는 굴뚝을 포함한 영역까지도 무한평판으로 가정하는 것이 가능하나(돔에서의 열전달 단면적이 하부의 열전달 단면적에 비해 매우 작다는 가정을 한다면) 나머지 AP600과 HWRF의 격납건물에 있어서는 상부까지도 무한평판 가정을 사용하는 것에는 무리가 있다. 본 연구에서는 일반적인 유체해석 코드인 FLUENT V4.3을 이용하여 실제 격납건물 구조에 대한 분석을 시도하여 무한평판 구조에 대한 가정이 과도한 열전달량을 예측하고 있음을 확인하였다.

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X-ray and Electron Diffraction Study of Cellulose Crystal Structures (X선 및 전자선회절법에 의한 천연셀룰로오스의 결정구조 해석)

  • Kim, Nam-Hun
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.24 no.3
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    • pp.72-79
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    • 1996
  • Cellulose I에서 Cellulose II로의 결정변태기구를 X선 및 전자선 회절법과 현미경적 방법을 이용하여 구명하였다. X선 회절 결과, Na-cellulose I을 고온에서 수세할 경우 Cellulose I과 Cellulose II의 혼합형 회절도가, 저온에서 수세할 경우 Na-cellulose IV의 회절도가 얻어졌다. 전자선회절 결과, 고온수세의 시료는 Cellulose I과 Cellulose II의 혼합형이 저온수세의 시료는 Cellulose II의 회절도가 얻어졌다. 또한 고온수세 시료의 전자선회절도로부터 섬유벽의 내측부가 외측부보다 재생 Cellulose I의 양이 많은 것이 확인되었다. 따라서 알칼리 팽윤시 섬유벽내에는 불완전한 팽윤이 발생하는데 그 정도는 내측부가 더욱 심한 것으로 생각된다. 이때 형성되는 불완전한 Na-cellulose I 은 고온 수세의 경우는 탈수에 의해 Cellulose I로, 저온수세의 경우는 수화에 의해 Cellulose II로 변태되지만 완전히 팽윤된 Na-cellulose I은 Cellulose I로 재생될 수 없는 것으로 생각된다. 현미경적 실험결과, mercerization과정에서 cellulose 분자쇄의 packing이나 conformation의 변화와 관련하여 microfibril 의 흐트러짐은 발생하지 않는 것으로 생각되었다.

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