• 제목/요약/키워드: 정사각형 용기

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고준위폐기물다발의 단면형상 변화에 따른 가압경수로(PWR)용 고준위폐기물 처분용기의 구조해석 (A Structural Analysis of the SNF(Spent Nuclear Fuel) Disposal Canister with the SNF Basket Section Shape Change for the Pressurized Water Reactor(PWR))

  • 권영주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.37-49
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    • 2012
  • 가압경수로(PWR)에서 배출되는 고준위폐기물을 지하 500m의 화강암 암반의 처분장에 장기간(약 10,000년 동안) 처분하기 위하여 여러 구조적 안전성 평가수행을 통하여 처분용기모델이 개발되었다. 기존에 설계 개발된 가압경수로용 처분용기 모델은 구조적으로 처분용기 내부에 정사각형 단면의 네 개의 고준위폐기물다발이 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 배열된 형태를 취하고 있다. 그러나 이와 같은 배열형태가 최적의 구조인지는 아직 결정할 수 없다. 특히 경량화하는 데에는 여전히 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법은 처분용기 단면 중심에 대하여 대칭으로 배열된 네 개의 고준위폐기물다발의 단면형상을 변경시키는 것이다. 단면형상을 변경시키는 방법에는 정사각형 형상을 유지시키면서 단면을 회전시키는 방법과 정사각형 형상을 다른 단면형상으로 변경시키는 두 가지 방법이 있다. 기 수행된 연구를 통하여 정사각형 단면형상을 유지시키면서 단면을 회전시키면 회전각도가 $30{\sim}35^{\circ}$인 배열구조의 처분용기가 나란한 정사각형 배열구조보다 구조적으로 더 안정적이어서 경량화할 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 이 회전한 배열구조의 처분용기가 최적인지는 역시 아직 결정할 수 없다. 왜냐하면 정사각형이 아닌 다른 단면형상의 구조물에 대해서는 아직 구조적으로 더 안정한지가 확인되지 않았기 때문이다. 따라서 처분용기 단면 중심면에 대하여 대칭성을 유지하면서 고준위폐기물다발의 단면형상이 정사각형이 아닌 다른 단면형상의 처분용기구조에 대한 구조해석이 필요하다. 본 연구에서는 네 개의 고준위폐기물다발이 처분용기 중심 면에 대하여 대칭적으로 배열되면서 단면형상이 여러 가지로 변화된 가압경수로용 처분용기에 대하여 구조해석을 수행하였다. 구조해석을 수행한 결과 기존의 설계 개발된 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 고준위폐기물다발이 배열된 정사각형 단면의 처분용기보다 다발의 단면형상이 원형인 처분용기가 구조적으로 좀 더 안정성이 있음이 밝혀졌다.

얇은 정사각형 용기내의 스핀-업 유동에 관한 연구 (The Study for Spin-up Flows in a Shallow Quadrangular Container)

  • 박재현;서용권
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.207-212
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    • 2001
  • In this study, spin-up flows in a shallow rectangular container are analysed by using three-dimensional computation. We compared our results with those obtained by quasi three-dimensional computation. Our results show that quasi S-D solustion is not accurate enough and it provides far less damped solution.

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정사각형 용기로부터 회전배수 특성의 PIV 연구 (A PIV STUDY OF VORTEXING DURING DRAINING FROM SQUARE CONTAINERS)

  • 주명근;손창현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.313-316
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    • 2007
  • 본 연구는 정사각형 용기에서 배수시 유동장의 변화를 이해하기 위하여 용기의 모서리의 반경변화에 따른 배수흐름의 특성을 연구하였다. 이 연구의 목적은 서로 다른 반지름의 모서리가 와류생성을 억제하는 원리에 대해 이해는 것이다. 사각형 용기의 유동장을 가시화하기 위하여 PIV기법을 사용하였다. 그리고 배수가 있을 때와 없을 때에 대해, 각각 수직방향과 수평방향에서 결과를 얻었다.

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얇은 정사각형 용기 내의 스핀-업 유동에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on Spin-up Flows in a Shallow Quadrangular Container)

  • 박재현;서용권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권7호
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    • pp.1005-1013
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    • 2002
  • Spin-up is a transient flow phenomenon occurring in a container when it starts to rotate from rest or its rotational speed increases from a low to high value. However, most studies on this subject have been for two-dimensional approximation. In this study, spin-up flows in a shallow rectangular container are analysed by using three-dimensional computation. We compared our results with those obtained by others using basically two-dimensional computation. Effect of two parameters, Reynolds number and liquid depth on the flow evolution is studied. We found that 2-D result is not accurate enough, and the vertical velocity distribution should be assumed of a fourth-order polynomial function for a better comparison.

고준위폐기물 다발의 배열구조변화에 따른 가압경수로(PWR)용 고준위폐기물 처분용기의 구조해석 (A Structural Analysis of the Spent Nuclear Fuel Disposal Canister with the Spent Nuclear Fuel Basket Array Change for the Pressurized Water Reactor(PWR))

  • 권영주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.289-301
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    • 2010
  • 가압경수로(PWR)에서 배출되는 고준위폐기물을 지하 500m의 화강암 암반의 처분장에 장기간(약 10,000년 동안) 처분하기 위하여 여러 구조적 안전성 평가 수행을 통하여 처분용기모델이 개발되었다. 기존에 설계 개발된 가압경수로용 처분용기 모델은 구조적으로 처분용기 내부에 정사각형 단면의 네 개의 고준위폐기물 다발이 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 배열된 형태를 취하고 있다. 그러나 이와 같은 배열 형태가 최선의 구조인지는 아직 결정할 수 없다. 왜냐하면 나란한 배열구조의 처분용기는 정사각형 다발단면의 외곽모서리와 외곽 쉘과의 거리가 가장 짧아 경량화를 위한 단면 직경 축소에 한계가 있기 때문이다. 따라서 처분용기 단면 중심에 대하여 대칭형이면서 나란하게 배열된 네 개의 고준위폐기물 다발 각각을 각 다발의 중심에 대하여 일정 각도 회전하여 처분용기 단면 중심 면에 대하여 대칭성을 유지하면서 고준위폐기물 다발이 배열된 처분용기구조에 대한 구조안전성 평가가 매우 필요하다. 비록 지금까지의 연구에 이러한 회전된 다발의 배열단면을 갖는 처분용기는 발견되지 않지만 처분용기모델들의 구조적 안전성 비교 연구를 위해서 고준위폐기물 다발이 회전된 배열단면 변화에 따른 처분용기에 대한 구조해석이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 네 개의 고준위폐기물 다발이 각각 다발의 중심에 대하여 일정각도 회전하여 처분용기 중심 면에 대하여 대칭적으로 배열된 단면의 가압경수로용 처분용기에 대하여 구조해석을 수행하였다. 구조해석을 수행한 결과 기존의 설계 개발된 처분용기 단면의 중심에 대칭되게 나란히 고준위폐기물 다발이 배열된 단면의 처분용기보다 다발의 중심에 대하여 일정각도(30~35도) 회전하여 처분용기 중심 면에 대하여 고준위폐기물 다발이 대칭적으로 배열된 단면의 처분용기가 구조적으로 좀 더 안정성이 있음이 밝혀졌다.

무중력 상태하의 밀폐 용기 내에서 g-jitter에 의한 자연 대류 (Natural Convection Induced by g-jitter in an Enclosure under Null Gravity)

  • 김기현;현재민;곽호상
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.522-527
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    • 2001
  • Comprehensive numerical computations are made of side-heated squire cavity which is exposed to zero mean g-jitter. Numerical solutions are acquires to the governing two-dimensional Navier-Stokes equations for a Boussinesq fluid. When the system is exposed to pure sinusoidal g-jitter inclined to the vertical axis, in spite of zero mean gravity there exist non zero net flow fields [8]. The resonance phenomenon are observed in moderate Rayleigh number. And, by comprehensive numerical work, unlike[5], it is found that they are related with the overshoot phenomenon of the sudden gravity up problem.

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가변 중력장하의 밀폐 용기 내 자연 대류 (Natural Convection in an Enclosure under Time Dependent Gravity)

  • 김기현;현재민;곽호상
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.556-561
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    • 2000
  • Comprehensive numerical computations are made of side-heated squire cavity which is exposed to time dependent external mechanical forcing. Numerical solutions are acquires to the governing two-dimensional Navier-Stokes equations for a Boussinesq fluid. Time dependent heat transfer characteristics of interior fluid are analyzed to illustrate resonance phenomenon. When system is exposed to pure sinusoidal mechanical forcing, the numerical results disclose that the basic mechanism of resonance of mechanical forcing is same as that of thermal forcing of Ref. [3, 9]. In comparatively small amplitude of mechanical forcing, thermal characteristics of the system are similar to basic system(${\varepsilon}=0$).

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정사각형 단면을 갖는 용기에서 단면의 크기 변화가 융해 열전달에 미치는 영향 (Effect of the Height Change on the Melting Heat Transfer in a Rectangular Enclosure)

  • 한진호;노승탁
    • 설비공학논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.208-217
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    • 1990
  • A rectangular test section is devised by assuming two dimensional melting of a solid phase change material heated from two sides which are maintained at constant temperature and allowing a free expansion due to density difference between solid and liquid. The timewise melting shape is recorded photographically by the shadow graph method for several experimental conditions. The analysis shows that the melting process consists of four regimes. At first, the pure conduction heat transfer is dominant, and as time goes by natural convection grows and plays a role greatly. Experiments are carried out varying not only the wall temperature but height of the wall. Each effect of them on the melting process is obtained in the form of combination of dimensionless parameters, $Ste^{0.8}\;FoRa^{0.2}$. An algebraic correlation is suggested, which predicts the melted fraction well.

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머시영역의 비등방성을 고려한 2성분혼합물의 응고과정 (Solidification Process of a Binary Mixture with Anisotropy of the Mushy Region)

  • 유호선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.162-171
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    • 1993
  • 본 연구에서는 2성분혼합물의 응고과정해석에 머시영역의 비등방성을 포함시 킬수 있는 모델을 정립하고 실제계산을 수행하여 비등방성이 천이현상 및 조대편석(m- acrosegregation)에 미치는 영향을 보이고자 한다. 이 과정에서 기본 방정식의 변형 을 통한 수치해석의 효율화에 관해서도 취급할 것이다. 해석대상은 비등방성의 효과 가 잘 나타날 수 있으면서 해석은 용이한 2차원 정사각형용기로 선택하였다. 대상혼 합물은 실용적으로 관심있는 금속 합금과 결정구조가 유사하며 물성치가 비교적 잘 확 립된 염화암모늄수용액(NH$_{4}$C1-H$_{2}$O)이다. 특히 아공정염화암모늄수용액은 부력비(buoyancy factor)가 -1.4정도로서 온도와 농도구배에 의한 부력이 크기는 비슷 하지만 작용방향이 반대이기 때문에 이중확산대류의 전형적인 형태를 고찰하기에 편리 한 물질이다.