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학위논문 상세정보

Multi-Pod Heat Pipe의 열전달 성능평가 실험연구 원문보기

  • 저자

    남경호

  • 학위수여기관

    경희대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    원자력공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    145p.

  • 키워드

    중대사고 써모사이폰 격납건물 피동냉각;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13536646&outLink=K  

  • 초록

    후쿠시마 원전 사고 이후, 격납건물의 건전성이 중요시되고 있다. 이를 위해 전원상실사고가 발생했을 경우를 대비하여, 자연 순환을 통해 붕괴열을 제거하는 피동 격납건물 냉각계통을 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 선행 연구에서는 피동 격납건물 냉각 설비로 'Multi-Pod Heat Pipe'를 제안하였다. Multi-Pod Heat Pipe는 써모사이폰이 다발 형태로 이루어진 집합체로 작동유체의 자연 순환을 통해 열을 전달하는 써모사이폰의 장점을 격납건물에 적용한 냉각 설비이다. 본 연구의 목적은 선행 연구에서 개념 설계된 Multi-Pod Heat Pipe의 열전달 성능을 실험을 통해 평가하고 최적화 된 전체 배관 수와 크기를 확정짓는 것이다. 또한 여러 개의 배관으로 이루어진 Multi-Pod Heat Pipe의 특성상 집합체의 중심부로 갈수록 불응축기체인 공기의 누적량이 많아져 열전달 성능을 저해시키는 주된 요소로 작용 할 수 있다. 따라서, 공기의 질량분율에 따른 열전달계수를 평가하는 것도 추가 목표로 설정하였다. 이를 위해 길이가 1m인 증발부와 응축부 배관이 7개인 최소 형태로 제작하여 열전달량을 확인하고 공기의 질량분율에 따른 열전달량을 평가하기 위해 초기에 공기를 주입하고 이에 대한 열전달계수를 측정하였다. 열량 범위는 10kW∼30kW까지 열량을 주입시켜 열전달량을 확인하였고, 공기의 질량분율은 0.2∼0.5w/o의 범위 내에서 실험을 수행하였다. 실험 결과, 공기의 질량분율에 따라 전체 열저항이 증가하는 것을 확인 할 수 있었고, 열전달 성능의 주요 저해 인자임을 확인 할 수 있었다. 또한 대기압조건에서는 30kW까지 열량을 제거하였고, 최하 47kW/m2 이상의 열전달 성능을 확인하였다. 이를 토대로 격납건물의 건전성을 유지하기 위해서는 증발부와 응축부 배관 수가 최대 4500개가 필요할 것이라고 결론을 내렸다.


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