표제지
제출문
신형원자로기술개발 과제 구성표
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 43
제2장 국내외 기술개발 현황 47
제1절 해외 기술개발 현황 47
제2절 국내 기술개발 현황 49
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 55
제1절 신형원자로계통분석기술연구 55
1. 개요 55
2. 새로운 계통개념 및 피동형기기에 대한 data base 확보 56
3. 요소기기의 설계 및 분석기술 개발 및 기초실험 58
제2절 대용량 피동형원자로 계통분석 기술개발 487
1. 개요 487
2. 대용량원자로 적용 피동계통 분석기술 평가 488
3. 대용량 피동형원자로 계통개념 및 안전계통 성능평가 505
4. 피동형 원자로 계통/격납용기 연계해석 체계구축 535
5. 피동형원자로 CFD 해석기술개발 555
제4장 연구개발 목표달성도 및 대외기여도 679
제5장 연구개발결과의 활용계획 683
제6장 참고문헌 685
부록 691
서지정보양식 701
표 2.1-1. 대표적인 신형원자로의 설계 및 요소기술 특성 52
표 2.1-2. 해외의 신형원자로 분석관련 전산코드 및 분석기술 개발 현황 53
표 2.2-1. 국내·외 기술수준 비교표 54
표 3.1-1. 직관형과 헬리컬 튜브형 증기발생기에서의 유동장 특징 293
표 3.1-2. 프로그램된 경험적 열전달 상관식 293
표 3.1-3. MRX 증기발생기의 제원 및 운전조건과 수치모의 294
표 3.1-4. SPWR 증기발생기의 제원 및 운전조건과 수치모의 결과 295
표 3.1-5. SIR 증기발생기의 제원 및 운전조건과 수치모의 결과 296
표 3.1-6. 단상 마찰계수 297
표 3.1-7. 단상 열전달계수 상관식 297
표 3.1-8. 비등열전달계수 상관식 298
표 3.1-9. 실험장치 크기 및 용량 299
표 3.1-10. 열유속센서 및 열전쌍 부착장소 299
표 3.1-11. 모사코드의 sample case로 사용한 입력변수값 299
표 3.1-12. 수치해석과 실험에서의 주요변수값 비교 300
표 3.1-13. 채널내 난류 부력유동 관련 열전달상관식과 실험 301
표 3.1-14. 공기에 의한 열전달시 가장 가까운 격자... 301
표 3.1-15. 수직채널내 난류 부력유동에 대한... 302
표 3.1-16. 수직채널내 증발과정에 대한... 303
표 3.1-17. 온도차에 의한 밀도차와... 303
표 3.1-18. 해석에 사용된 열속 및 온도 경계조건 304
표 3.1-19. 등온조건에서 각 영역에 대한 평균열전달계수 304
표 3.1-20. 등열속조건에서 각 영역에 대한 평균열전달계수 304
표 3.1-21. 원형밸브와 모델밸브의 주요변수 305
표 3.1-22. 모델밸브와 원형밸브의 주요제원 305
표 3.1-23. 모델밸브의 이론적 설계변수 306
표 3.1-24. 피스톤의 제원 306
표 3.1-25. MUTSU 원자로 주요 설계 변수 307
표 3.1-26. MRX 및 DRX의 주요 설계 변수 308
표 3.1-27. 변경된 Subroutine과 개선 내용 309
표 3.1-28. Scailing Ratio 310
표 3.1-29. 실험조건 및 결과요약 311
표 3.1-30. 실험 3,5,6,7,8에서의 실험장치 차압 및 압력손실계수 312
표 3.1-31. RETRAN-03 해석결과와 실험결과 비교 313
표 3.1-32. COMMIX-1B 해석결과와 실험결과 비교 313
표 3.1-33. 자연순환 유량에 따른 증기발생기... 314
표 3.1-34. 불확실성 세부 인자에 대한 SRC, PCC 및 중요도 순위 314
표 3.1-35. BWR Release Into Containment 315
표 3.1-36. PWR Release Into Containment 315
표 3.1-37. 1차 선별된 입력 변수 및 설명 316
표 3.1-38. 1차 선별 입력 변수의 최대·최소값 및 확률분포 317
표 3.1-39. 2차 선별 입력 변수의 중요도 317
표 3.1-40. 핵종별 누설율 318
표 3.1-41. 대상원전 핵연료의 우라늄 핵종별 질량비 예측값 318
표 3.1-42. 농축 핵연료의 동위원소 구성비 318
표 3.1-43. 대상원전 운전 주기 318
표 3.1-44. 시간에 따른 핵종별 노심내 방사능(Curies/MTU) 319
표 3.1-45. 시간에 따른 핵종별 노냉각재내 방사능(Curies) 322
표 3.1-46. 계산 방법에 따른 핵종별 노냉각재 최대 방사능(Curies) 325
표 3.1-47. 정화계통 부착을 가정한 노냉각재 방사능(Curies) 326
표 3.1-48. 중성자 에너지 스펙트럼 327
표 3.1-49. ANISN 계산용 일차원 반경 328
표 3.1-50. 일체형원자로 중성자속 계산용 ANISN 입력파일 329
표 3.1-51. DORT코드용 입력파일 332
표 3.1-52. 반응단면적처리를 위한 GIP 입력파일 334
표 3.1-53. ORIGEN2.1 코드용 입력파일 335
표 3.1-54. N-16 감마선속 계산용 ANISN 입력파일 336
표 3.2-1. Design data for reactor coolant system 595
표 3.2-2. 원자로 일반설계자료 596
표 3.2-3. 1000 MWe급 피동형 원자로 초기 노심 제원 597
표 3.2-4. KP-1000 증기발생기 제원 599
표 3.2-5. 원자로 냉각재 펌프 설계자료 599
표 3.2-6. 가압기 안전밸브 설계자료 600
표 3.2-7. KP1000 가압기 설계자료 600
표 3.2-8. KP-1000 이차계통 설계인자 601
표 3.2-9. KP-1000 이차계통 운전인자 601
표 3.2-10. KP1000의 감압계통 602
표 3.2-11. 피동잔열제거계통의 기기 종류 및 특성 603
표 3.2-12. KP-1000 피동안전주입계통 설계자료 603
표 3.2-13. KP-1000 Trip set point for LOCA analysis 604
표 3.2-14. KP1000 Target initial conditions 605
표 3.2-15. LBLOCA를 해석하기 위한 RELAP5 입력자료 변경 606
표 3.2-16. CASE별 ADS밸브 상태 607
표 3.2-17. DVI 배관 파단사고시의 사고진행과정 607
표 3.2-18. AP600 및 KP1000 격납건물 설계자료 및 입력자료 608
표 3.2-19. AP600 저온관 파단사고 해석결과 비교 608
표 3.2-20. KP1000 저온관 파단사고 계산결과 608
표 3.2-21. Vortex 밸브 설계인자도출을 위한 유량계산 609
표 3.2-22. Constants in turbulence equation 609
표 3.2-23. Turbulent Prandtl numbers 609
표 3.2-24. Constnats for wall functions 610
그림 3.1-1. 중소형 일체형 원자로 형태 338
그림 3.1-2. ONCESG 프로그램의 계산흐름도 339
그림 3.1-3. 비등영역경계를 포함한 control volume... 340
그림 3.1-4. MRX 증기발생기내 온도분포(JAERI 설계자료) 341
그림 3.1-5. MRX 증기발생기내 온도분포(ONCESG 모의 결과) 341
그림 3.1-6. MRX 증기발생기의 전체 전열관 수와 열전달면적 342
그림 3.1-7. MRX 증기발생기의 전체 전열관 수와 일차측과 이차측의 평균온도차 342
그림 3.1-8. MRX 증기발생기의 전체 전열관 수와 평균열전달 계수 343
그림 3.1-9. MRX 증기발생기의 전체 전열관 수와... 343
그림 3.1-10. SPWR 증기발생기내 온도분포(JAERI 설계자료) 344
그림 3.1-11. SPWR 증기발생기내 온도분포(ONCESG 모의결과) 344
그림 3.1-12. SPWR 증기발생기의 전체 전열관 수와 열전달면적 345
그림 3.1-13. SPWR 증기발생기의 전체 전열관 수와 일차측과 이차측의 평균온도차 345
그림 3.1-14. SPWR 증기발생기의 전체 전열관 수와... 346
그림 3.1-15. SPWR 증기발생기의 전체 전열관 수와... 346
그림 3.1-16. SIR 증기발생기의 전체 전열관 수와 열전달면적 347
그림 3.1-17. SIR 증기발생기의 전체 전열관 수와 일차측과 이차측의 평균온도차 347
그림 3.1-18. SIR 증기발생기의 전체 전열관 수와... 348
그림 3.1-19. SIR 증기발생기의 전체 전열관 수와... 348
그림 3.1-20. SIR 관류형 증기발생기 구조 및 유로 349
그림 3.1-21. 수평관에서의 유동양식 350
그림 3.1-22. 경사진관에서의 비등실험장치 개략도 350
그림 3.1-23. 시험체적부(열전대 및 압력탭 위치) 350
그림 3.1-24(a) Effect of the mass flow rate and the heat flux on the... 351
그림 3.1-24(b) Effect of the mass flow rate and the heat flux on the... 352
그림 3.1-25. Effect of the inclination angle on the heat transfer... 353
그림 3.1-26. Circumferential temperature variation at low quality 355
그림 3.1-27. Flow regime map and thermal regime map... 356
그림 3.1-28. Relation between heat flux and critical quality... 357
그림 3.1-29. Effect of the inclination angle on the wall temperature and... 358
그림 3.1-30. 가시화 실험장치 개략도 359
그림 3.1-31. 가시화 시험 체적부 359
그림 3.1-32. Visualization of air-water two phase flow... 360
그림 3.1-33. Photograph of experimental setup and helically coiled tube 361
그림 3.1-34. Schematic diagram of the test loop 362
그림 3.1-35. Schematic diagrams of the helical coil 362
그림 3.1-36. Data acquisition system 363
그림 3.1-37. Wall temperature variation in the single phase region... 363
그림 3.1-38. Surface and liquid temperature distribution in the... 364
그림 3.1-39. Surface and liquid temperature distribution in the... 364
그림 3.1-40. Wall temperature distribution in the saturated region... 365
그림 3.1-41. Wall temperature distribution in the saturated region... 365
그림 3.1-42. Wall temperature distribution in the saturated region... 366
그림 3.1-43. Wall temperature distribution in the saturated region... 366
그림 3.1-44. Heat transfer coefficient variation with quality... 367
그림 3.1-45. Heat transfer coefficient variation with quality... 367
그림 3.1-46. Heat transfer coefficient variation with quality... 368
그림 3.1-47. Heat transfer coefficient variation with quality... 368
그림 3.1-48. Effect of system pressure on average heat transfer... 369
그림 3.1-49. Effect of system pressure on average heat transfer... 369
그림 3.1-50. Effect of system pressure on average heat transfer... 370
그림 3.1-51. Effect of system pressure on average heat transfer... 370
그림 3.1-52. Effect of system pressure on average heat transfer... 371
그림 3.1-53. Effect of system pressure on average heat transfer... 371
그림 3.1-54. Comparison of boiling heat transfer coefficient in the... 372
그림 3.1-55. Boiling heat transfer coefficient with variation of boiling... 373
그림 3.1-56. Boiling heat transfer coefficient with variation of boiling... 373
그림 3.1-57. Boiling heat transfer coefficient with variation of boiling... 374
그림 3.1-58. Boiling heat transfer coefficient with variation of boiling 374
그림 3.1-59. 단순화된 이상열사이폰의 구조 375
그림 3.1-60. 시스템 열저항 회로도 375
그림 3.1-61. 모사코드 흐름도 376
그림 3.1-62(a) sample case(실험) 377
그림 3.1-62(b) sample case(수치해석) 377
그림 3.1-63. 증발관내의 건도 및 기공율변화(수치해석) 378
그림 3.1-64. 증발관내의 압력변화(수치해석) 378
그림 3.1-65. 증발이중관내의 온도변화(수치해석) 379
그림 3.1-66. 증발관의 열유속변화(수치해석) 379
그림 3.1-67. 증발관내의 열전달계수변화(수치해석) 380
그림 3.1-68. 가열수 온도의 영향 381
그림 3.1-69. 증발관 외측 열전달계수의 영향 381
그림 3.1-70. 기상관과 액상관의 길이의 영향 382
그림 3.1-71. 실험장치 개략도 383
그림 3.1-72. 실험장치 사진 384
그림 3.1-73. 이중관의 외측관 단위체 385
그림 3.1-74. 이중관단면 385
그림 3.1-75. 증발관 및 응축관 외측에 부착된 열전쌍과 열유속센서 386
그림 3.1-76. 기액분리기 386
그림 3.1-77. 실험장치 프레임 387
그림 3.1-78. 이중관 플랜지 388
그림 3.1-79. 이중관 플랜지 389
그림 3.1-80. 플랜지 390
그림 3.1-81. 증발이중관내의 온도변화(실험) 391
그림 3.1-82. 증발관의 열유속변화(실험) 391
그림 3.1-83. 응축이중관내의 온도변화(실험) 392
그림 3.1-84. 응축관의 열유속변화(실험) 392
그림 3.1-85(a) flow excursion 393
그림 3.1-85(b) density wave oscillation 394
그림 3.1-85(c) pressure drop oscillation 394
그림 3.1-86. 기상관의 밸브가 4, 4.25, 4.5 바퀴 잠겼을 때의 기상관압력강하량 395
그림 3.1-87(a) 기상관 압력강하량 진동 396
그림 3.1-87(b) 기상관 유량 진동 396
그림 3.1-88. 기상관에서의 유량과 압력강하량 397
그림 3.1-89. Dry Cooling시 각 상관식에 따른 채널평균열속 크기 398
그림 3.1-90. Dry Cooling시 두 열전달 메카니즘의 크기 비교 398
그림 3.1-91. Collier의 integral analogy와 differential analogy의... 399
그림 3.1-92. Wet Cooling시 입구 물막유량의 변화에 따른 채널평균열속 399
그림 3.1-93. Wet Cooling시 채널평균열속의 Wetting비율에 대한 민감도 400
그림 3.1-94. 수직채널내 부력유동에 대한 계산영역 401
그림 3.1-95. 수직채널내 증발과정에 대한 계산영역 401
그림 3.1-96. 계산된 열전달계수와 실험과 비교(U.W.T.) 402
그림 3.1-97. 계산된 온도차와 실험과 비교(U.W.H.) 402
그림 3.1-98. 채널내 난류부력유동시 벽근처에서의 속도분포 403
그림 3.1-99. 채널내 난류부력유동시 벽근처에서의 온도분포 403
그림 3.1-100. 채널내 난류 부력유동시 Ra수에 따른 유입되는 공기의 Ra수 404
그림 3.1-101. 수직 채널내 공기의 난류 부력유동시 Ra수에 따른 Nu수 404
그림 3.1-102. Westinghouse실험 Sh수와 계산된 Sh수 비교 405
그림 3.1-103. 다른 온도에서 채널평균열속의 크기와 증발열속의 비율 405
그림 3.1-104. 다른 온도에서 Nu수와 Sh수 비교 406
그림 3.1-105. blowing에 의한 Sh수의 변화 406
그림 3.1-106. 물막표면속도가 Sh수에 미치는 영향 407
그림 3.1-107. 부력에 의해 유입된 가스유동으로의 증발시 Sh수 407
그림 3.1-108. Miyamoto 실험결과와 FLUENT해석결과 비교 408
그림 3.1-109. 채널폭에서 높이에 따른 온도분포 408
그림 3.1-110. 높이에 따른 채널영역에서의 열전달계수 변화 409
그림 3.1-111. 돔에서의 열전달계수 변화 409
그림 3.1-112. 돔영역에서의 속도벡터 410
그림 3.1-113. 수직채널 중간지점에서의 속도분포 411
그림 3.1-114. Ellipsoid의 높이에 따른 열전달계수 변화 411
그림 3.1-115. Ellipsoid의 높이에 따른 돔 및 채널에서의 열전달계수 비교 412
그림 3.1-116. 정상운전시 SPWR형 원자로의 계통도 413
그림 3.1-117. 비정상운전시 SPWR형 원자로의 계통도 414
그림 3.1-118. The Geometry of Hydraulic Valve 415
그림 3.1-119. 정상상태시 Hydrulic Valve의 작동원리 416
그림 3.1-120. 비정상상태시 Hydraulic Valve의 작동원리 416
그림 3.1-121. 피스톤의 설계제원 417
그림 3.1-122. 사이각이 70도인 Teeth의 Diffuser 모델링 418
그림 3.1-123. Diffuser에서의 손실계수 419
그림 3.1-124. Hydraulic Valve의 특성곡선 420
그림 3.1-125. 모델밸브의 이론적 특성곡선 421
그림 3.1-126. 밸브 전체의 단면도 422
그림 3.1-127. 피스톤상부의 단면도 423
그림 3.1-128. 피스톤의 단면도 및 정면도 424
그림 3.1-129. 피스톤 Stem의 단면도 425
그림 3.1-130. 밸브 Throat의 단면도 426
그림 3.1-131. Hydraulic Valve의 실험장치 개략도 427
그림 3.1-132. Teeth 개수 변화에 따른 차압의 변화 428
그림 3.1-133. Teeth간 Pitch 변화에 의한 차압의 변화 429
그림 3.1-134. Teeth의 각도 변화에 의한 차압의 변화 430
그림 3.1-135. 자연순환시 K(Pressure Drop Coefficient)값 431
그림 3.1-136. MUTSU 원자로 개념도 432
그림 3.1-137. MRX 원자로 개념도 433
그림 3.1-138. DRX 원자로 개념도 434
그림 3.1-139. 회전시 힘방향과 크기 435
그림 3.1-140. 회전시 3차원 제어체적 개념도 435
그림 3.1-141. MUTSU 원자로 RETRAN-03 Nodalization 435
그림 3.1-142. MUTSU 자연순환시 유량 및 온도 436
그림 3.1-143. 자연순환시 Heaving에 의한 유량 및 온도변화(Period=4sec) 436
그림 3.1-144. 자연순환시 Heaving에 의한 유량 및 온도변화(Period=15sec) 437
그림 3.1-145. 자연순환시 Heaving에 의한 유량 및 온도변화(Period=30sec) 437
그림 3.1-146. 자연순환시 일정한 경사각에 의한 유량 및 온도변화(30도 경사각) 438
그림 3.1-147. 자연순환시 Rolling에 의한 유량 및 온도변화(전동각 30도, 주기 15초) 438
그림 3.1-148. MRX 원자로 RETRAN-03 Nodalization 439
그림 3.1-149. RETRAN-03 results with AFW(MRX: CASE I) 440
그림 3.1-150. JAERI results with EDRS operation(MRX: CASE I) 440
그림 3.1-151. RETRAN-03 Results with AFW operation(MRX: CASE II) 441
그림 3.1-152. JAERI results with EDRS operation(MRX: CASE II) 441
그림 3.1-153. 실험장치 단면도 및 측정위치 442
그림 3.1-154. 실험장치 443
그림 3.1-155. Grid 구조 444
그림 3.1-156. 상부확산판 445
그림 3.1-157. 모듈형 증기발생기 446
그림 3.1-158. 회전부 사진 및 속도 측정 영역 447
그림 3.1-159. 초음파 유량계와 고온관에 부착된 초음파 센서 448
그림 3.1-160. 초음파 유량계 Calibration 449
그림 3.1-161. 초음파 유량계 Calibration Curve 449
그림 3.1-162. 정상상태시 위치별 온도 및 유량(실험1-a) 450
그림 3.1-163. 증기발생기 1,2,8 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-b) 450
그림 3.1-164. 증기발생기 4,5,6 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-c) 451
그림 3.1-165. 증기발생기 1,5 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-d) 451
그림 3.1-166. 증기발생기 3,7기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-e) 452
그림 3.1-167. 실험 1-d,e와 COMMIX코드 계산에서의... 452
그림 3.1-168. 증기발생기 3 기능상실시 증기발생기내 온도불포(실험1-h) 453
그림 3.1-169. 증기발생기 5 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-f) 453
그림 3.1-170. 증기발생기 4,5 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-g) 454
그림 3.1-171. 증기발생기 3 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험1-h) 454
그림 3.1-172. 2차측 유량에 따른 자연대류 유량 455
그림 3.1-173. 노심 출력에 따른 자연대류 유량 456
그림 3.1-174. 정상상태시 위치별 온도 및 유량(실험2-a) 456
그림 3.1-175. 증기발생기 12,8 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험2-b) 457
그림 3.1-176. 증기발생기 4,5,6 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험2-c) 457
그림 3.1-177. 정상상태시 위치별 온도 및 유량(실험3-a) 458
그림 3.1-178. 증기발생기 2,3,4 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험3-b) 459
그림 3.1-179. 증기발생기 1,2,8 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험3-c) 459
그림 3.1-180. 증기발생기 4,5,6 기능상실시 위치별 온도 및 유량(실험3-d) 460
그림 3.1-181. SNU 일체형 원자로 자연대류 실험장치 RETRAN-03 Nodalization 개념도 461
그림 3.1-182. SNU 실험장치 RETRAN-03 해석결과 462
그림 3.1-183. COMMIX-1B 해석을 위한 Nodalization(측방향 단면도) 463
그림 3.1-184. 정상상태시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 464
그림 3.1-185. 정상상태시 자연순환에 의한 온도 분포(Constant k-plane) 465
그림 3.1-186. 증기발생기 1번 기능 상실시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 466
그림 3.1-187. 증기발생기 1번 기능 상실시 자연순환에 의한 온도 분포(Constant k-plane) 467
그림 3.1-188. 정상상태와 증기발생기 1번 기능상실시 속도장 비교(Constant i-plane) 468
그림 3.1-189. 증기발생기 3번 기능 상실시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 469
그림 3.1-190. 증기발생기 1, 5번 기능 상실시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 470
그림 3.1-191. 증기발생기 3, 7번 기능 상실시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 471
그림 3.1-192. 증기발생기 1, 2번 기능 상실시 자연순환에 의한 속도 분포(Constant j-plane) 472
그림 3.1-193. Multi-channel에서의 유량 분포 계산을 위한 개념도 473
그림 3.1-194. 증기발생기 1번 기능 상실시 자연순환유량에 따른 온도 분포 변화(전체유량=81 LPM) 474
그림 3.1-195. 증기발생기 1번 기능 상실시 자연순환유량에 따른 온도 분포 변화(전체유량=90 LPM) 475
그림 3.1-196. 불확실성 분석 방법론 도해 476
그림 3.1-197. 불확실성 분석 방법론과 방사선원항... 477
그림 3.1-198. 단반감기 핵종의 노심내 방사능의 추이 478
그림 3.1-199. 장반감기 핵종의 노심내 방사능의 추이 478
그림 3.1-200. 단반감기 핵종의 노냉각재내의 방사능 추이 479
그림 3.1-201. 장반감기 핵종의 노냉각재내의 방사능 추이 479
그림 3.1-202. PFi(tₙ) 값의 예측[이미지참조] 480
그림 3.1-203. 중소형 일체형 원자로 모양 481
그림 3.1-204. DORT계산올 위한 이차원 R-Z 구조 482
그림 3.1-205. ANISN 1-D 속중성자 Flux 분포 483
그림 3.1-206. DORT 윤곽선(Contour) 그래프 484
그림 3.1-207. DORT 3차원 그래프 485
그림 3.1-208. N-16 감마선원에 의한 피폭선량률 486
그림 3.2-1. 펌프관성에 따른 DNBR의 변화 611
그림 3.2-2. 원자로정지 지연시간에 따른 DNBR 변화 611
그림 3.2-3. MTC가 DNBR에 미치는 영향 612
그림 3.2-4. 여러 설계변수가 MDNBR에 미치는 영향 612
그림 3.2-5. 원자로 냉각재 계통 평면도 613
그림 3.2-6. KP-1000 원자로 모형 614
그림 3.2-7. KP-1000 이차계통 개략도 615
그림 3.2-8. KP-1000 안전계통 개략도 616
그림 3.2-9. 원자로 용기 geometry and size 617
그림 3.2-10. Nodalization scheme(1/2) 618
그림 3.2-10. Nodalization scheme(2/2) 618
그림 3.2-11. Vessel/Core region nodalization 619
그림 3.2-12. Pressurizer water level in steady state 620
그림 3.2-13. Pressurizer pressure in steady state 620
그림 3.2-14. Cold leg temperature in steady state 621
그림 3.2-15. Hot leg temperature in steady state 621
그림 3.2-16. RCP, Core, Vessel mass flow rate in steady state 622
그림 3.2-17. Steam flow rate per S/G in steady state 622
그림 3.2-18. S/G dome pressure in steady state 623
그림 3.2-19. S/G recirculation ratio in steady state 623
그림 3.2-20. S/G downcomer water level in steady state 624
그림 3.2-21. PCT versus Break discharge factor CD 624
그림 3.2-22. Non-dimensional reactor power 625
그림 3.2-23. Pressurizer pressure 625
그림 3.2-24. Pressurizer water level 626
그림 3.2-25. Downcomer water level 626
그림 3.2-26. Core water level 627
그림 3.2-27. Lower plenum liquid level 627
그림 3.2-28. Hot rod core inlet flow 628
그림 3.2-29. Average core inlet flow 628
그림 3.2-30. Upper head and core average flow 629
그림 3.2-31. Break flow of core/pump side 629
그림 3.2-32. CMT water level 630
그림 3.2-33. ECCS total injection flow rate 630
그림 3.2-34. Accumulator injection flow rate 631
그림 3.2-35. CMT and IRWST injection flow rate 631
그림 3.2-36. Hot leg circulation flow rate 632
그림 3.2-37. Cold leg circulation flow 632
그림 3.2-38. Steam generator feed flow 633
그림 3.2-39. Steam generator dome pressure 633
그림 3.2-40. Steam generator steam discharge flow 634
그림 3.2-41. PCT at node#10 634
그림 3.2-42. 안전주입계통의 주입유량 변화(Case 1) 635
그림 3.2-43. 안전주입계통의 주입유량 변화(Case 2) 635
그림 3.2-44. 안전주입계통의 주입유량 변화(Case 3) 636
그림 3.2-45. 핵연료 피복재 온도변화 636
그림 3.2-46. 파단유로의 방출유량변화 637
그림 3.2-47. 가압기 압력변화 637
그림 3.2-48. CMT 주입유량 변화 638
그림 3.2-49. CMT 수위변화 638
그림 3.2-50. 축압기 주입유량 변화 639
그림 3.2-51. IRWST 주입유량변화 639
그림 3.2-52. 가압기 수위변화 640
그림 3.2-53. Downcommer 수위변화 640
그림 3.2-54. Lower plenum 수위변화 641
그림 3.2-55. 노심수위변화 641
그림 3.2-56. 증기발생기 수위변화 642
그림 3.2-57. 상부노드에서의 void fraction 642
그림 3.2-58. 건식 냉각의 열전달 계수 계산 논리도 643
그림 3.2-59. 습식 냉각의 물질전달 계수 계산 논리도 646
그림 3.2-60. AP600 저온관 파단사고시 격납용기 압력의 거동 647
그림 3.2-61. AP600 저온관 파단사고시 격납용기 온도의 거동 647
그림 3.2-62. 격납용기 압력의 열전달 상관식 모델의 민감도 해석 결과 648
그림 3.2-63. 각 열전달 모델 상관식의 시간에 따른 차이 648
그림 3.2-64. 격납용기 압력의 물막형성 비율에 대한 민감도 해석 결과 649
그림 3.2-65. 격납용기 압력의 습식냉각 지연시간에 대한 민감도 해석 결과 649
그림 3.2-66. 통합코드에서의 계산처리 절차 650
그림 3.2-67. KP1000 대형저온관 파단사고시 계통 및 격납용기의 압력변화 651
그림 3.2-68. KP1000 대형저은관 파단사고시 피동형 안전주입의 변화 651
그림 3.2-69. Vortex 밸브의 개념도 652
그림 3.2-70. Vortex Chamber의 유동해석 모델 652
그림 3.2-71. Vortex Chamber 속도 Profile의 개념도 653
그림 3.2-72. 전산해석에 사용된 속도 Profile 654
그림 3.2-73. Chamber 내의 유동특성인자(λ=10) 655
그림 3.2-74. Chamber 내의 유동특성인자(λ=25) 655
그림 3.2-75. Chamber 내의 유동특성인자(λ=50) 656
그림 3.2-76. Chamber 내의 유동특성인자(λ=75) 656
그림 3.2-77. Chamber 내의 유동특성인자(λ=100) 657
그림 3.2-78. Vortex Chamber의 순환 분포(λ=10,100) 657
그림 3.2-79. Vortex Chamber의 순환 분포(BLC*고정, λ, BLC 임의로 변경) 658
그림 3.2-80. Vortex Chamber의 압력 분포(공기) 658
그림 3.2-81. Vortex Chamber의 압력 분포(물) 659
그림 3.2-82. Vortex 밸브의 특성에 대한 최대 유량 Reynolds수의 영향 659
그림 3.2-83. Vortex 밸브의 특성에 대한 제어 Port 면적비(Ac/Aє)의 영향[이미지참조] 660
그림 3.2-84. 제어 유량 인자와 W/√Ac/Aє와 전체 수송유량간의 상관 관계[이미지참조] 660
그림 3.2-85. Vortex 밸브의 특성에 대한 공급 Port 면적비(Ac/Aє)의 영향[이미지참조] 661
그림 3.2-86. Vortex 밸브의 특성에 대한 공급 Chamber 반경비(rc/re)의 영향[이미지참조] 661
그림 3.2-87. Vortex 밸브의 특성에 대한 형상비(h/ro)의 영향(ro=Constant)[이미지참조] 662
그림 3.2-88. 안전주입탱크 수관의 수위거동 해석모델 662
그림 3.2-89. 안전주입탱크 수관의 수위거동(공급포트 K=1, 제어포트 K=1) 663
그림 3.2-90. 실험 데이터와 FLUENT 코드 해석결과 비교 663
그림 3.2-91. Vortex Chamber 내의 유동(2D) 664
그림 3.2-92. Vortex 밸브 해석모델 665
그림 3.2-93. Vortex Chamber 내의 속도 Vector(반경 및 접선방향 유량주입) 665
그림 3.2-94. Vortex Chamber 내의 속도 Vector(접선방향 유량주입) 666
그림 3.2-95. 안전주입탱크의 유량곡선 666
그림 3.2-96. Vortex Chamber 내의 압력분포(공급 및 제어유량 주입) 667
그림 3.2-97. Vortex Chamber 내의 압력분포(제어유량 주입) 667
그림 3.2-98. 강철 쉘 형태의 피동격납용기 개략도 668
그림 3.2-99. PCCS 해석을 위한 단순화된 기하형상 669
그림 3.2-100. PCCS 해석을 위한 CFX nodalization 670
그림 3.2-101. PCCS 내부 및 외부온도 분포 671
그림 3.2-102. PCCS 자연대류 속도분포 672
그림 3.2-103. PCCS 증기 Volume fraction 분포 673
그림 3.2-104. 중심축 위치별 PCCS 증기 Volume fraction 분포 674
그림 3.2-105. 중심축 위치별 PCCS 비응축성가스(공기) Volume fraction 분포 675
그림 3.2-106. PCCS 강철 격납용기 내벽 액막두께 및 온도분포 676
그림 3.2-107. PCCS 내부 및 외부채널 압력 분포 677