• 제목/요약/키워드: Depressurization Rate

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고체추진 추력조절 시스템에 적용가능한 감압률 모델링 방법론 연구 (Depressurization Modeling Methodology for Thrust Variable Solid Propulsion System)

  • 윤지수;허준영;오석진
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.44-53
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    • 2022
  • 추력조절이 가능한 고체추진기관에서 감압률은 추력중단 성능에 가장 큰 영향을 미치는 인자이다. 본 연구에서는 몇 종류의 추진기관에서 구현 가능한 감압률의 범위를 파악하였으며 이를 통하여 추진기관 감압률에 미치는 주요 인자를 도출하였다. 추진제에 대한 소화특성 파악뿐만 아니라 추진기관의 목표성능을 만족할 수 있는 감압률을 파악하는 것이 실제 추력조절 시스템 설계에 중요하며 본 연구에서와 같은 감압률 모델획득 방법론은 추력중단이 필요한 고체추진기관 설계에 적용 가능할 것으로 판단된다.

급감압에 의한 AP/HTPB 복합고체추진제의 소화 특성 (Extinction Characteristic of AP/HTPB Composite Solid Propellant by Rapid Depressurization)

  • 김대유;윤지상;이국진;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.21-26
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    • 2019
  • 신속하게 감압되는 환경에 노출되면 연소중인 고체추진제는 소화가 일어난다. 연소되는 중인 고체추진제를 소화하는데 필요한 압력 감소율인 임계감압률을 찾는 실험이 진행되었다. 이를 위해 감압 시점, 감압 속도, 초기 압력, 최종 압력을 조절할 수 있는 감압연소기를 설계 및 제작하였다. 이 실험의 결과는 특정 AP/HTPB 복합고체추진제 조성에서 소화와 비소화 사이의 경계를 결정하는데 사용되었다. 실험 결과 초기 압력과 최종 압력이 소화를 위한 임계감압률에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

가스하이드레이트 포화율 및 감압률에 따른 해리특성 분석 (The Analysis of Dissociation Properties According to Gas Hydrate Saturation and Depressurization Rate)

  • 안승희;전보현
    • 한국가스학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.54-59
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    • 2015
  • 가스하이드레이트(GH: Gas Hydrate)는 전 세계적으로 약 10조 톤에 이르는 엄청난 양이 대부분 해양의 대륙사면에 부존되어 있으나(동토 지역 : 2 %, 해양 대륙사면 98 %), 현재까지 가스하이드레이트 저류층으로부터 상업화할 수 있을 만큼 가스를 회수하는 기술이 개발되어 있지 않은 실정이다. 일반적으로 회수하는 방법은 감압법, 열자극법, 억제재 주입법 및 치환법 등으로 크게 나누어 볼 수 있으며, 본 연구에서는 가스하이드레이트 포화율과 감압률에 따라서 가스하이드레이트 해리시간 및 가스생산이 어떻게 달라지는 지, 그에 대한 특성을 분석하고자 하였다. 연구분석 결과 감압률과 해리시간의 상관 관계식을 도출($Y=0.0004X^2-0.499X+176.86$)할 수 있었고, 또한 감압률이 클수록 메탄생산량이 좋다는 것을 알 수 있었지만(감압률 40% 대비 50%에서 메탄가스생산량이 46.2% 향상), 감압률이 60%에서는 오히려 생산량이 줄어드는데, 이는 가스하이드레이트 재형성에 기인한 것으로 판단된다.

복사열전달이 고체 추진제의 동적소화에 미치는 영향 (The Effect of Radiative Heat Flux on Dynamic Extinction in Metalized Solid Propellants)

  • 정호걸;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.72-79
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    • 2003
  • 고체 추진제의 소화를 위한 연소실 압력 강하시 금속입자들에 의한 복사열전달에 동적소화에 미치는 영향을 알아보았다. AP:Binder의 화학반응으로 발생하는 전도열 플럭스를 구하기 위해 화염모델을 사용하였으며, 금속입자들에 복사열 플럭스를 구하기 위해 연소흐름 모델을 사용하였다. 연소실은 크기가 무한대인 경우와 노즐에 의해 제한된 형태 두 가지를 선택하여 계산을 수행하였다. 계산에 사용된 추진제 조성을 AP:Al:CTPB=76:10:14이며 최종압력 이후, 총 열 플럭스 중 복사열 플럭스가 차지하는 비중은 5~6%정도로 나타났다. 연소실 크기가 무한대인 경우, 복사열전달을 고려한 경우의 임계 압력강하율이 복하열을 고려하지 않은 경우보다 45% 크게 나타났다. 이는 복사열전달이 동적소화에 큰 영향을 미치는 것을 보여주는 것이다.

감압법을 이용한 가스 생산 시 하이드레이트 부존 퇴적층의 지반 안정성 및 가스 생산성에 대한 시추 공저압 및 감압 속도의 영향 (Effect of Bottom Hole Pressure and Depressurization Rate on Stability and Gas Productivity of Hydrate-bearing Sediments during Gas Production by Depressurization Method)

  • 김정태;강석준;이민형;조계춘
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.19-30
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    • 2021
  • 선행 연구를 통해 우리나라 동해 울릉 분지에 천연가스 자원인 하이드레이트 부존 퇴적층의 존재가 확인되었다. 퇴적층에서 가스를 생산하기 위한 시도는 세계적으로 연구되고 있으며, 생산 메커니즘은 열-수리-역학적 현상이 동시에 발생하는 복합적인 현상이다. 하이드레이트의 생산성 및 안정성 평가는 실험실 규모로 수행되기에는 어려움이 있다. 따라서, 가스 하이드레이트의 생산성 및 퇴적층의 안정성 평가를 위해서는 전산 수치 해석이 필수적으로 수행되어야 한다. 이 연구에서는 여러 가지 가스 하이드레이트 생산 방법 중 감압법을 이용한 생산 시 목표 공저압 및 감압속도에 따른 하이드레이트 퇴적층의 안정성과 가스 생산성에 대한 영향을 전산 모사 해석을 통해 분석하였다. 연구결과 목표 공저압이 낮을수록 생산성은 향상되고 안정성은 악화되는 것을 확인하였고, 감압 속도는 가스 생산성 및 퇴적층의 안정성에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 실제 시험 생산 시 발생할 수 있는 사질생산 현상에 대한 대응 전략 수립을 위해 감압 속도 조절에 따른 가스 생산성 및 퇴적층의 안정성 평가 해석을 수행하였다. 해석 결과 낮은 감압 속도에서 높은 감압 속도로 변경 시킬 경우 안정성 확보에 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 가스 생산 시 하이드레이트 해리로 인한 퇴적층의 침하가 발생하고 시추 생산정 하부에서는 압력 구배로 인해 지반 융기가 발생하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 감압법을 활용한 가스 생산 시 목표 공저압 선정을 위해서는 생산성 및 안정성에 대한 고려가 동시에 수행되어야 하며, 지반 변위로 인해 생산 시추공에 발생하는 응력에 대한 고려도 필수로 수행되어야 한다는 결론을 얻었다.

ROSA/LSTF Test and RELAP5 Analyses on PWR Cold Leg Small-Break LOCA with Accident Management Measure and PKL Counterpart Test

  • Takeda, Takeshi;Ohtsu, Iwao
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.928-940
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    • 2017
  • An experiment using the $Prim{\ddot{a}}rkreisl{\ddot{a}}ufe$ Versuchsanlage (PKL) was performed for the OECD/NEA PKL-3 Project as a counterpart to a previous test with the large-scale test facility (LSTF) on a cold leg smallbreak loss-of-coolant accident with an accident management (AM) measure in a pressurized water reactor. Concerning the AM measure, the rate of steam generator (SG) secondary-side depressurization was controlled to achieve a primary depressurization rate of 200 K/h as a common test condition; however, the onset timings of the SG depressurization were different from each other. In both tests, rapid recovery started in the core collapsed liquid level after loop seal clearing, which caused whole core quench. Some discrepancies appeared between the LSTF and PKL test results for the core collapsed liquid level, the cladding surface temperature, and the primary pressure. The RELAP5/MOD3.3 code predicted the overall trends of the major thermal-hydraulic responses observed in the LSTF test well, and indicated a remaining problem in the prediction of primary coolant distribution. Results of uncertainty analysis for the LSTF test clarified the influences of the combination of multiple uncertain parameters on peak cladding temperature within the defined uncertain ranges.

고체 추진제의 연소 및 빠른 감압에 의한 소화 모델 CFD 모사 (CFD Simulation of Combustion and Extinguishment of Solid Propellants by Fast Depressurization)

  • 이건희;전락영;정민영;심홍민;오민
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-23
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    • 2019
  • 본 연구는 고체추진기관의 추력제어와 불필요한 연소방지를 위해 연소 중 빠른 감압을 통한 소화모델의 3차원 로켓 유동해석을 수행하였다. 핀틀을 적용하여 감압속도에 따른 연소실 유동변화와 소화과정에 대한 전산유체역학 모사를 수행하였다. 암모니움퍼클로라이트 단일 산화제를 사용하였으며, 연소 중 가스상의 온도, 압력, 연소율 등의 주요 변수의 동적 거동을 예측하였다. 초기압력 7 MPa에서 감압 후 최종 압력 2.5 MPa로 약 -912 MPa/s로 감압 시, 연소실의 동적 거동을 확인하였다.

감압용 배수탱크내의 분기형 증기분사기의 유동특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of Branch Type Sparger in Drain Tank for Depressurization)

  • 김광추;박만흥;박경석
    • 설비공학논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.356-367
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    • 2001
  • A numerical analysis on branch type sparger in drain tank for depressurization is performed to investigate the flow characteristics due to the change of design factor. As the result of this study, sparger\\`s flow resistance coefficient(K) is 3.53 at the present design condition when engineering margin for surface roughness is considered as 20%, and flow ratio into branch pipe ($Q_s/Q_i$) is 0.41. The correlation for calculating flow resistance coefficients as design factor is presented. Flow resistance coefficient is increased as section area ratio of branch pipe for main pipe and outlet nozzle diameter of main pipe decreasing, but the effects of branch angle and inlet flow rate of main pipe are small. As the change rate of ($Q_s/Q_i$)becomes larger, the change rate of flow resistance coefficient increases. The rate of pressure loss has the largest change as section area ratio changing. The condition of maximum flow resistance in sparger is when the outlet nozzle diameter ratio of main pipe ($D_e/D_i$) is 0.167, the section area ratio ($A_s/A_i$) is 0.1 and the branch angle ($\alpha$) is 55^{\circ}$.

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격납건물 종합누설률 예측방법 평가 (Evaluation of Prediction Methods for Containment Integrated Leakage Rate)

  • 양승옥;이광대;오응세
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.562-564
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    • 2004
  • The containment leakage rate test performed on the nuclear power plants consists of following phases : pressurizing the containment, stabilizing the atmosphere, conducting a Type A test, conducting a verification test, depressurizing the containment. It takes more than 48 hours from the pressurization to the depressurization and the prediction of the results will help to prepare the next test phase. In this paper, to predict the leakage rate, the prediction methods based on the least square method are evaluated according to the input variables and the measurement period.

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다가구 및 다세대 원룸주택의 기밀성능 실측연구 (The Measurement of Airtightness Performance of Multi-Family Housing)

  • 백남춘;한승현;이왕제;윤종호;신우철
    • KIEAE Journal
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    • 제14권5호
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    • pp.117-121
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    • 2014
  • Even though a study of airtightness performance of apartment and detached house have been done constantly, there are few of studies of multi-family housing which increasing every year. Therefore, this study analyzed airtightness performance of 20 households of one room in Daejeon to investigate airtightness performance standard. All experiments were performed under the same conditions except sealing windows to investigate airtightness performance without sealing windows (natural condition) and airtightness performance with sealing windows of studio apartment. As results, (1) average ACH50 without sealing windows was 19.2/h for pressurization, and 12.8/h for depressurization and (2) average ACH50 with sealing windows was 16.0/h for pressurization, and 10.7/h for depressurization and ACH50 in both condition, ACH50 under pressurization was about 50% higher than that under depressurization. Throughout this experiment, we can figure out that about 16% of air infiltration rate is occurred in windows, and the other 84% is occurred in rest of places such as Junction structure, socket and ventilating opening.