• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권11호
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• pp.3635-3642
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• 2021

Natural circulation systems (NCSs) are extensively applied in nuclear power plants because of their simplicity and inherent safety features. For some passive natural circulation systems in floating nuclear power plants (FNPPs), the ocean is commonly used as the heat sink. Condensation induced water hammer (CIWH) events may appear as the steam directly contacts the subcooled seawater, which seriously threatens the safe operation and integrity of the NCSs. Nevertheless, the research on the formation mechanisms of CIWH is insufficient, especially in NCSs. In this paper, the characteristics of flow rate and fluid temperature are emphatically analyzed. Then the formation types of CIWH are identified by visualization method. The experimental results reveal that due to the different size and formation periods of steam slugs, the flow rate presents continuous and irregular oscillation. The fluid in the horizontal hot pipe section near the water tank is always subcooled due to the reverse flow phenomenon. Moreover, the transition from stratified flow to slug flow can cause CIWH and enhance flow instability. Three types of formation mechanisms of CIWH, including the Kelvin-Helmholtz instability, the interaction of solitary wave and interface wave, and the pressure wave induced by CIWH, are obtained by identifying 67 CIWH events.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.64-72
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• 2010

하이브리드 로켓 모터 내부에서는 산화제에 의한 주유동과 연료의 기화로 발생된 분출 유동이 상호작용을 하기 때문에 매우 강한 전단층이 발생되며 이에 기인한 시간특성이 나타나게 된다. 이 시간특성이 난류 유동장에 부과되면서 매우 복잡한 유동간섭 현상이 발생되게 되는데, 이와 같은 간섭현상이 외부교란에 대해 어떻게 반응하는지를 살펴보는 것은 안정적인 연소과정을 위해서 매우 중요하다. 이를 연구하기 위하여 연소반응을 제외하고, 산화제의 난류 유동과 연료 벽면에서의 분출 유동을 모사한 채널 유동에 대한 LES 해석을 수행하였으며, momentum forcing기법을 사용하여 특정주파수를 부과하는 집중교란(concentrated forcing)과 백색소음과 같은 넓은 범위의 주파수 특성을 부과하는 분산교란(distributed forcing)에 대한 유동의 반응을 살펴보았다. 두 경우 모두 모터의 하류에서 외부교란의 특성시간을 유지하였으나 비약적인 유동의 공진현상으로 연결되지는 않는다는 것을 확인하였다. 이는 외부교란의 특성은 시스템의 고유진동수 및 Kelvin-Helmholtz 불안정성에 기인한 특성 진동수와 함께 고려되어야 한다는 것을 의미한다.