전산유체역학 기반의 고에너지배관 파단 시 초음속 증기제트의 충돌하중 평가 방법론 개발 및 특성 평가

오세홍; 최대경; 박원만; 최청열; 김원태; 장윤석

doi:10.3795/KSME-B.2019.43.5.349

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저자정보: 오세홍 (엘쏠텍) 최대경 (엘쏠텍) 박원만 (엘쏠텍) 최청열 (엘쏠텍) 김원태 (아리텍) 장윤석 (경희대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제43권 제5호(통권 제404호)

발행연도: 2019.5

수록면: 349 - 359 (11page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2019.43.5.349

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최근 고에너지배관 파단 영향 평가에 사용되는 제트충돌하중 평가 모델의 비보수성 문제가 미국 NRC로부터 제기됨에 따라 초음속 증기제트의 충돌하중 특성을 정확하게 평가할 수 있는 평가 방법론의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 고에너지배관 파단 시 형성되는 부족팽창 제트의 거동 및 충돌 하중 특성을 평가하기 위한 수치해석 기법을 수립/검증하였으며, 이를 활용하여 기존의 제트충돌하중 평가 모델(ANSI/ANS 58.2)에 대한 타당성 및 보수성 평가를 수행하였다. 평가결과, 기존의 제트충돌하중 평가 모델은 초음속 제트의 복잡한 물리적 특성을 충분히 고려하지 못함에 따라 비보수적인 평가 결과를 도출할 가능성이 있음을 확인하였고, 제트충돌하중 평가 모델의 개선 또는 신규 평가 기법의 도입이 필요한 것으로 판단된다.

#CFD(전산유체역학) #Compressible Flow(압축성 유동) #High-energy Pipeline(고에너지배관) #Jet Impingement(제트충돌) #Supersonic Jet(초음속 제트) #Under-expanded Jet(부족팽창 제트)

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

Kim, W. T., Choi, C., Chang, Y., Jang, H., Oh, S. and Kim, S. H., 2015, “Development of Jet Loads and Dynamic Structural Integrity Evaluation Method Against High Energy Line Break,” 2015 KPVP Annual Conference, KPVP, Gimcheon, pp. 61~62.

Choi, C., Oh, S., Choi, D. K., Kim, W. T., Chang, Y. and Kim, S. H., 2016, “CFD Analysis for Steam Jet Impingement Evaluation,” Trans. of the KPVP, Vol. 12, No. 2, pp. 58~65.

ANS, 1998, “Design Basis for Protection of Light Water Nuclear Power Plants Against the Effects of Postulated Pipe Rupture,” ANSI/ANS-58.2-1988.

U. S. NRC, 2007, “Determination of Rupture Locations and Dynamics Effects Associated with the Postulated Rupture of Piping(Rev.2),” NUREG-0800, Standard Review Plan 3.6.2.

Bhagat, A., Gijare, H. and Dongari, N., 2017, “Numerical Investigation of Multi-species Underexpanded Sonic Jets,” Proc. 24th and 2nd International ISHMT-ASTFE Heat and Mass Transfer Conference.

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