• 한국추진공학회지
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• 제3권4호
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• pp.83-92
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• 1999

본 논문에서는 고체 로켓 노즐 내부의 2상유동 및 노즐 표면 마모 특성에 관하여 수치적으로 연구하였다. 로켓 노즐 내부의 연소 가스에 포함된 여러 가지 크기의 산화알루미늄 입자에 대해서 Stoke 수를 정의하고, 입자의 궤적을 라그랑지안 방법을 통하여 추적 및 분석하였다. 아울러 Weber 수를 정의하여 산화알루미늄 입자의 안정성을 고찰하였다. 큰 입자들은 유동의 급가속에 의하여 노즐목을 통과한 후 분리되었다. 이와 같이 분리된 입자들은 노즐 출구에서의 입자분포를 크게 변화시켰다. 위와 같은 계산 결과로부터 노즐벽의 수축부분은 산화 알루미늄 입자의 영향을 받을 수 있는 가능성이 있음을 확인하였다. 그리고 입자가 노즐벽면과 충돌시에 발생하게되는 노즐 표면의 기계적 마모 현상을 예측하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.2017-2022
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• 2004

There are multistage preheaters in the power generation plan to improve the thermal efficiency of the plant and to prevent the components from the thermal shock. The energy source of these heaters comes from the extracted two phase fluid of working system. These two-phase fluid can cause the so-called Flow Accelerated Corrosion(FAC) in the extracting piping and the bubble plate of the heater for example, in case of point Beach Nuclear Power Plant and in the Wolsung Nuclear Power Plant. The FAC is due to the mass transport of the thin oxide layer by the convection. FAC is dependent on many parameters such as the operation temperature, void fraction, the fluid velocity and pH of fluid and so on. Therefore, in this paper velocity was calculated by FLUENT code in order to find out the root cause of the wall thinning of the feedwater heaters. It also includeed in the fluid mixing analysis model are around the number 5A feedwater heater shell including the extraction pipeline. To identify the relation between the local velocities and wall thinning, the local velocities according to the analysis results were compared with distribution of the shell wall thicknes by ultrasonic test.

• 한국분무공학회지
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• 제9권4호
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• pp.24-30
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• 2004

Feedwater flowing tube side of number 5 high pressure feedwatrr heaters was heated by extracting steam from high pressure turbine and draining water from moisture separators and number 6 high pressure feedwater heaters and supplied into steam generators. Because the extracting steam from the high pressure turbine is two phase fluid of high temperature, high pressure, and high speed and flows to inverse direction after impinging to impingement baffle. the shell wall of the number 5 high pressure feedwater heater may be affected by flow accelerated corrosion. On May 14, 1999, Point Beach Nuclear Plant (PBNP) with operating at full power experienced a steam leak from rupture of shell side of number 4B feedwater heater. Also, d domestic nuclear power plant experienced a severe wall thinning of shell side of number 5A and 5B feedwater heaters. This paper describes the fluid mixing analysis study using PHOENICS code in order to get at the root of the shell wall thinning of the feedwater heaters. The sections included in the fluid mixing analysis model are around the number 5h feedwater heater shell including the extracting pipeline. To identify the relation between the local velocities and wall thinning. the local velocities according to the analysis results were compared with the distribution of the shell wall thickness by ultrasonic test.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.22-29
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• 1995

유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.40-49
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• 2016

Flow accelerated corrosion (FAC) of the carbon steel piping has been a significant problem in nuclear power plants. FAC occurs under certain hydrodynamic, environmental, and material conditions, and extensive research into the factors of FAC has been conducted. The basic process of FAC is now relatively well understood; however, a full mechanistic model has not yet been established. Recently, the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) has built a large experiment loop system for FAC. To produce significant experimental results using this system, the factors affecting on FAC should be analyzed quantitatively, and a model needs to be developed. In this work, a statistical modeling methodology to develop an empirical model is described in detail, and a preliminary model is suggested. Firstly, FAC data were collected from the research literature in Japan and the results of domestic experiments. The flow rate, water temperature, pH at room temperature, and the Cr content are selected as major factors, and nonlinear regression is used to find the best fit of the available data. An iterative procedure between suggesting and evaluating a model is used until an optimum model is obtained. The developed model gives the FAC rate comparable to the measured FAC rate. The developed model is going to be refined using additional laboratory data in the future.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1105-1110
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• 2011

유동가속부식(FAC)은 가장 잘 알려진 탄소강 배관 손상 메커니즘으로 현재 국내 전 원전에서는 유동가속부식으로 인한 감육현상을 관리할 수 있는 체계적인 방안이 수립되어 있다. 그러나, 발전소 배관은 다양한 침식손상 메커니즘에 의해 여전히 손상을 받고 있다. 대표적인 침식 메커니즘은 캐비테이션, 액적충돌침식(LDIE), 플래싱, 고체입자침식(SPE)이다. 본 논문에서 기술하는 액적충돌침식 은 손상예측이 어렵고, 관리를 위한 체계적인 방안도 수립되어 있지 않다. 본 논문에서는 실제 발전소 현장에서 발생한 사례를 바탕으로 기존에 개발된 예측 모델과 실험을 통해 얻어진 상관식을 비교하여 액적충돌침식으로 인한 손상을 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.7-12
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• 2006

본 논문은 배관에 대한 유동해석과 구조해석을 연계하여 감육부 최심점에서의 국부응력변화를 평가하기 위한 새로운 방법을 제시하였다. 이를 위해 배관 크기, 감육깊이 및 길이 등 3가지 변수를 고려한 해석모델을 적용하고, 침부식 또는 유동가속부식에 취약한 배관계통에서의 2가지 대표적 유체유동을 적용시켜 배관에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유체의 흐름은 정상상태 비압축성 유동으로 가정하였고, 그 결과값을 감육배관 최심점에서의 국부응력을 구하기 위해 수행한 유한요소해석의 초기조건으로 적용하였다. 이러한 방법으로 구한 감육부에서의 압력분포와 기존의 단순 내압만을 고려한 경우와 상이하며, 그 결과를 비교하여 나타내었다. 향후 본 논문은 발전소설비나 가스설비의 배관건전성 평가에 참고자료로 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.94-101
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• 2016

본 논문에서는 날개의 가로세로비 변화가 날개 하부 유동장에 미치는 공기역학적 영향을 압력분포 측정과 입자영상속도계(PIV)를 이용하여 조사하였다. PIV 측정결과를 이용하여 파일런 주변 유동장의 속도변화를 레이놀즈수 $1.384{\times}10^5$ 와 $2.306{\times}10^5$의 조건에서 속도 성분별로 각각 분석하였다. 파일런으로부터 날개의 끝단이 시위 길이의 80% 만큼 떨어진 가로세로비 4.8의 경우, 날개 끝단으로부터의 끝단 와류의 영향이 날개 아랫면의 표면압력을 낮아지게 하고, 날개 끝단 주변의 흐름을 가속시킴으로써 날개 하부의 파일런 주변 유동장에 영향을 미쳤다. 시험결과에서는 가로세로비가 증가함에 따라 날개 하부 유동장에 대한 날개 끝단으로부터의 공기역학적 효과는 작아지는 경향을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.42-50
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• 2012

열전달 연구의 목적은 온도와 열유속 분포를 보다 정확하게 예측하는 것이다. 이를 위해 상용 CFD 코드인 FLUENT를 사용하여 2종류의 노즐에 대해 질량유속비와 압력비를 계산하였으며, 실험결과와 잘 일치하였다. 또한 1종류의 노즐에 대해 FLUENT를 사용한 노즐 벽면에서의 열전달계수 계산결과는 노즐 축소부에서 실험결과 보다 약간 크게 예측되었으나 확대부에서는 잘 일치하고 있다. Bartz식을 이용한 열전달계수 계산결과는 전체적으로 실험결과 보다 크게 예측되었다. 계산결과가 실험결과와 차이를 보이는 원인은 노즐 내 급가속 유동에 의한 층류화, 난류모델 및 격자구성 등을 고려해 볼 수 있다.