• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
• /
• pp.90-95
• /
• 1997

In this work, linear dynamics of a circulating fluid-fueled subcritical reactor system with temperature feedback and external neutron source was modeled and examined. In a circulating fluid-fuel system, the stable region is slightly moved by a circulation fluid effect. The effects of subcriticality and temperature feedback coefficient on the reactor stability were tested by calculating frequency response of neutron density originated from reactivity perturbation or external source oscillation of system. The amplitude transfer function has a different shape near subcritical region due to the exponential term in the transfer function. The results of the study show that at a slightly subcritical region, low frequency oscillation in accelerator current or reactivity can be amplified depending on the temperature feedback. However, as the subcriticality increases, the oscillation becomes negligible regardless of the magnitude of the temperature feedback coefficient.

• Elastomers and Composites
• /
• 제34권3호
• /
• pp.239-246
• /
• 1999

폐타이어에서 보강실과 고무로 배합된 부분(side wall)을 아임계와 초임계 상태의 세가지 용매, 물, 28% 암모니아수, 암모니아를 사용하여 용매의 분해와 추출능을 비교하였다. 6mm 입방체로 만든 폐타이어의 초임계물에 의한 분해와 추출속도는 140 kJ/mol의 활성화에너지를 갖는 1차 속도식을 잘 만족하였다. 초임계상태에서 28% 암모니아용액은 압력이 감소할수록 초기추출에서 초임계물보다 추출능이 높게 나타났다. 이 현상은 초임계물에 용해되어 있는 암모니아의 영향 때문이라고 추측된다.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.461-470
• /
• 2003

The purpose of this study is to investigate the performance of a transcritical cycle for hot water heating using $CO_2$ as a working fluid. Some of the main parameters that affect the practical performance of the $CO_2$ system are discussed; the performance on the variation of refrigerant charge, changes in flow conditions of secondary fluids, and that with or without internal heat exchanger, The experimental results show that the optimum charge is approximately the same for various mass flow rates of the secondary fluid at gas cooler. The experimental results on the effect of secondary fluids are in general agreement with the experimental results of transcritical cycle in the open literature and show similar trend for conventional subcritical vapor compression cycles. The heat exchanger effectiveness increases with an increase of the heat exchange area of the internal heat exchanger regardless of the mass flow rate at the gas cooler.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권11호
• /
• pp.699-707
• /
• 2017

본 연구에서는 아홉 종류의 작동유체를 고려하여 저온 열원으로 구동되는 아임계 및 초월임계 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성을 비교 해석한다. 터빈입구압력, 열원온도 및 작동유체가 열교환기 내 온도분포와 핀치포인트, 작동유체의 유량, 시스템 출력 및 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 해석 결과는 작동유체의 압력이 아임계 영역에서 초임계 영역으로 높아지면 열교환기에서 열원과 작동유체 사이의 온도 불균일 정도가 감소하면서 시스템 출력이나 열효율 등은 증가하나 시스템의 단위출력당 터빈 크기는 작아짐을 보여준다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제48권2호
• /
• pp.360-367
• /
• 2016

A windowless spallation target can provide a neutron source and maintain neutron chain reaction for a subcritical reactor, and is a key component of China's nuclear waste transmutation of coupling accelerator and subcritical reactor. The main issue of the windowless target design is to form a stable and controllable free surface that can ensure that energy spectrum distribution is acquired for the neutron physical design when the high energy proton beam beats the lead-bismuth eutectic in the spallation target area. In this study, morphology and flow characteristics of the free surface of the windowless target were analyzed through the volume of fluid model using computational fluid dynamics simulation, and the results show that the outlet cross section size of the target is the key to form a stable and controllable free surface, as well as the outlet with an arc transition. The optimization parameter of the target design, in which the radius of outlet cross section is $60{\pm}1mm$, is verified to form a stable and controllable free surface and to reduce the formation of air bubbles. This work can function as a reference for carrying out engineering design of windowless target and for verification experiments.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제10권6호
• /
• pp.692-710
• /
• 2018

The Three-dimensional (3-D) dynamical behaviors of a fluid-conveying pipe subjected to vortex-induced vibration are investigated with different internal flow velocity ${\nu}$. The values of the internal flow velocity are considered in both subcritical and supercritical regimes. During the study, the 3-D nonlinear equations are discretized by the Galerkin method and solved by a fourth-order Runge-Kutta method. The results indicate that for a constant internal flow velocity ${\nu}$ in the subcritical regime, the peak Cross-flow (CF) amplitude increases firstly and then decrease accompanied by amplitude jumps with the increase of the external reduced velocity. While two response bands are observed in the In-line (IL) direction. For the dynamics in the lock-in condition, 3-D periodic, quasi-periodic and chaotic vibrations are observed. A variety of CF and IL responses can be detected for different modes with the increase of ${\nu}$. For the cases studied in the supercritical regime, the dynamics shows a great diversity with that in the subcritical regime. Various dynamical responses, which include 3-D periodic, quasi-periodic as well as chaotic motions, are found while both CF and IL responses are coupled while ${\nu}$ is beyond the critical value. Besides, the responses corresponding to different couples of ${\mu}_1$ and ${\mu}_2$ are obviously distinct from each other.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.402-408
• /
• 2011

Organic Rankine cycles (ORC) can be used to produce power from heat at different temperature levels available as geothermal heat, as biogenic heat from biomass, as solar or as waste heat. In ORC working fluids with relatively low critical temperatures and pressures can be compressed directly to their supercritical pressures and heated before expansion so as to obtain a better thermal match with their heat sources. In this work thermal performance of ORC with and without an internal heat exchanger is comparatively investigated in the range of subcritical and transcritical cycles. R134a is considered as working fluid and special attention is paid to the effect of turbine inlet pressure on the characteristics of the system. Results show that operation with supercritical cycles can provide better performance than subcritical cycles and the internal heat exchanger can improve the thermal efficiency when the temperature of heat source becomes higher.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.53-58
• /
• 2021

대체모델을 사용한 탄화수소계열 혼합유체를 아임계 및 초임계 상태에서 이중 충돌 분무를 통해 분무 메커니즘을 가시화하여 분석하였다. 임계압력과 온도가 다른 데칸과 메틸사이클로헥산을 대체모델로 선정하였다. 챔버 내부에 이중 충돌 인젝터를 설치하여 아임계 및 초임계 상태에서 고속카메라를 통해 분무를 가시화하였다. 혼합유체의 분사 및 챔버 환산압력은 Pr(P/P_c)=1로 유사하게 유지하였으며 Tr(T/T_c)은 0.48에서 1.02까지 증가시켰다. Tr이 증가할수록 혼합유체의 물성치가 각각의 임계점에 도달하여 분무각은 증가하고 시트분열길이는 감소하였다. 또한 혼합 유체가 모두 근임계점에 도달하였을 때 이중 충돌 분열 메커니즘에서 벗어나 밀도 구배의 변화가 크게 관측됨을 보였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.32-39
• /
• 2018

추진기관 연료의 주 성분으로 사용되는 액체 탄화수소 화합물의 초임계 분사 거동 특성을 분석하였다. 임계점의 차이가 있는 Decane과 Methylcyclohexane (MCH)를 실험 유체로 선정하였으며 Shadowgraphy 기법을 사용하였다. 아임계 조건의 동일한 인젝터 초기상태에서 Decane과 MCH는 서로 다른 거동을 보였다. 하지만 임계점 부근에서 증발엔탈피가 0에 가까워져 기화과정이 아닌 초임계 유체로의 상변화가 일어나고, 급격한 밀도변화가 없어 두 가지 유체 모두 분열이 발생하지 않았다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권12호
• /
• pp.1343-1349
• /
• 2011

본 연구에서는 $100^{\circ}C$의 저온 열원을 이용하여 구동되는 랭킨 동력 사이클에 대하여, HFC-134a를 이용한 아임계 운전을 할 경우의 출력과 HFC-125 를 이용한 초월임계 운전을 할 경우의 출력을 서로 비교함으로써, 초월임계 운전에 의한 출력 향상 가능성을 연구하였다. 서로 다른 두 사이클들의 출력을 공정하게 비교하기 위하여, 각 사이클들을 3 개의 설계인자를 이용하여 최적화 하였다. 이 때, 보다 현실적인 결과를 위하여 기존의 연구와는 달리, 열교환 과정에서 작동유체의 열전달 및 압력강하 특성을 고려하였다. 시뮬레이션 결과, HFC-125 초월임계 사이클의 출력이 HFC-134a 아임계 사이클의 출력에 비해 본 연구의 시뮬레이션 조건 하에서 9.4% 향상 될 수 있음을 보였다.