해피레포트 - [공과기술] kn1136592 안전공학연습 / 안전공학 연습 1. Core thermal

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안전공학 연습 1. Core thermal design procedure...

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안전공학 연습 1. Core thermal design procedure와 Hot spot factor 발전소는 수백 메게와트에 달하는 전기 에너지를 만들어낸다. 열효율을 고려할 때 노심은 수백에서 수천 메가와트에 이르는 열에너지를 만들어야 한다. 이러한 열에너지는 노심 내부 어느 곳에서도 온도가 재료 물성의 한계치를 넘지 않는 범위에서 만들어져야 한다. 이를 만족하기 위해서 heat flux가 그 한계치를 넘지 않도록 연료의 양과 표면적을 적절히 조절할 필요가 있으며, 제어 시스템에 의해 초임계 상태에 이르지 않을 수 있는 범위에서 자연히 원자로의 크기는 커지게 된다. 매우 큰 크기의 원자로에서는 더 이상 크기에 따른 중성자의 누설은 고려의 대상이 아니다. 원자로의 기초적인 구조격자가 핵적, 수력적, 열전달적인 고려에 의해 일단 결정되고 나면 특정 출력에 대한 전체적인 크기는 열적인 점만을 고려하면 된다. 그러나 노심의 세부적인 설계는 핵적 특성, 재료, 구조, 수력, 열전달, 경제적인 고려를 복합적으로 행해야 이뤄질 수 있기 때문에 보통 최적의 조건을 달성하기 위해서는 반복적인 과정(iterative procedure)을 거쳐야한다. Thermal design에서 가장 중요한 요소는 연료의 온도 분포이다. specific power[kw(t) kgm], power density[kw(t) liter], heat flux[Btu hr ft2], 등과 같은 것들은, 냉각 계통이 온도를 연료의 물성 한계를 넘지 않도록 기본적인 연료 격자나 기초 단위가 결정되는 데에 함께 고려의 대상이 된다. 재료의 한계 물성치는 신중하게 결정되어야 한다. 예로서, 기체 냉각로에서는 연료 중심선의 온도가 될 수 있고 PWR, BWR같은 water cooled reactor에서는 보통 피복재의 burn out이 고려의 대상이다. 이 경우에 편차는 hot spot factor와 선형적인 관계에 있지 않다. 어떤 경우에는 연료의 중심의 온도나 피복...

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