응축탱크로 방출되는 안정된 증기제트 응축모델

김환열,하광순,배윤영,박종균,최상민 한국에너지학회 2001 에너지공학 Vol.10 No.4

Phenomenon of direct contact condensation (DCC) heat transfer between steam and water is characterized by the transport of heat and mass through a moving steam/water interface. Since the DCC heat transfer provides some advantageous features in the viewpoint of enhanced heat transfer, it is widely applied to the diversified industries. This study proposes a simple condensation model on the stable steam jets discharging into a quenching tank with subcooled water from a single horizontal pipe for the prediction of the steam jet shapes. The model was derived from the mass, momentum and energy equations as well as thermal balance equation with condensing characteristics at the steam/water interface for the axi-symmetric coordinates. The extremely large heat transfer rate at the steam/water interface was reflected in the effective thermal conductivity estimated from the previous experimental results. The results were compared with the experimental ones. The predicted steam jet shape(i. e. radius and length) by the model was increasing as the steam mass flux and the pool temperature were increasing, which was similar to the trend observed in the experiment. 물과 증기의 직접접촉에 의한 응축 열전달은 움직이는 증기/물 경계면에서 열 및 물질 전달이 이루어지는 현상으로서, 매우 큰 열전달계수를 수반하는 특징이 있기 때문에 이를 응용한 설계가 산업계에서 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단일 수평 배관을 통해 과냉각수가 있는 응축탱크로 안정된 증기제트가 방출될 때, 증기제트 형상을 예측하는 간단한 응축해석모델을 제시하였다. 해석모델은 축대칭 좌표계에서 질량, 운동량 및 에너지 방정식과 증기/물 경계면에서 의 응축 특성을 고려한 열평형 방정식을 사용하여 유도하였다. 증기/물 경계에서의 매우 큰 열전달율은 기존의 실험을 근거로 한 유효열전도계수에 의해 반영되었다. 해석결과는 실험결과와 비교하였고, 제시된 해석 모델은 실험에서 관찰된 바와 같이 증기 질량유속과 수조 온도가 증가할수록 증기제트 크기(반경 및 길이)가 증가하는 경향을 보였다.

글로벌 미디어시대 지역방송의 과제

김환열 한국동북아학회 2000 한국동북아논총 Vol.5 No.1

크론병에 동반된 국소성 거대 가성용종증

김환열,정승원,김영훈,이선해,최용호,김지욱,이보영,유창범,김진오,이준성,이문성,심찬섭,김부성,권계원 대한소화기내시경학회 2003 Clinical Endoscopy Vol.26 No.1

Pseudopolyposis occurs twice as often in ulcerative colitis as in Crohn's disease. Pseudopolypsis is divided into the followings: localized multiple pseudopolyposis, localized giant pseudopolyposis, generalized pseudopolyposis and long finger-like pseudopolyps. The most serious problem is confusion with carcinoma. Indications for operation are intussusception or obstruction, radiological simulation of carcinoma. The pseudopolyp could be managed by careful follow-up with colonoscopy and multiple biopsies. We report a case of localized giant pseudopolyposis of the cecum associated with Crohn's disease, with review of relevant literature. (Korean J Gastrointest Endosc 2003;26:48-51) 만성 염증성 장질환에서 생길 수 있는 가성용종증은 주로 궤양성 대장염에서 발생하고 크론병에서는 드물게 발견된다. 만성 염증성 장질환에 동반되는 가성용종증은 조직검사만으로는 진단이 어려운 경우가 많으며 악성종양으로 오인될 수 있다. 가성용종증은 국소성 다발성 가성용종증, 국소성 거대 가성용종증, 일반적 가성용종증과 긴 손가락 모양의 가성용종의 네 가지 유형으로 분류한다. 가성용종증은 장중첩증 또는 폐색이 있거나 악성종양과 감별이 어려운 경우 이외에는 수술적 제거 대신 대장내시경 관찰과 생검을 통해 추적관찰한다. 저자 등은 만성 우하복부 동통을 주소로 내원한 환자에서 크론병에 동반된 맹장의 국소성 거대 가성용종증 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

과냉각수로 방출되는 증기제트의 응축모델 ( A Simple Condensation Model on the Vapor Jets in Subcooled Water )

김환열,하광순,배윤영,박종균,최상민 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.1 No.4

TV토론 시청자의 후보자 변인 인식

김환열 한국정치정보학회 1999 정치정보연구 Vol.2 No.2

과냉각수조에서 증기응축 특성에 관한 실험적 연구

김환열,조석,송철화,정문기,최상민,Kim, Hwan-Yeol,Cho, Seok,Song, Chul-Hwa,Chung, Moon-Ki,Choi, Sang-Min 한국에너지학회 1999 에너지공학 Vol.8 No.2

과냉각수조로 분사되는 증기의 직접접촉 응축특성을 알아보기 위하여 다섯 개의 수평 노즐에 대해 증기 질량유량과 수조 온도를 여러 가지로 변화시키면서 실험적 연구를 수행하였다. 증기응축현상을 육안관찰과 고속 비디오 카메라를 사용한 방법으로 분석한 결과, 안정된 증기제트인 경우 증기 질량속과 수조온도가 변화함에 따라 타원형 및 원추형 증기제트 형상이 나타나는 것을 관찰하였다. 증기제트 팽창비, 증기제트 길이 및 응축연전달계수를 구하였고, 증기 질량속, 수조온도 및 노즐 내경이 미치는 영향을 분석하였다. 증기제트 길이와 응축열전달계수를 증기 질량속 및 응축추진 포텐셜의 함수로 나타낸 상관식을 구하였다. 증기제트 내부와 주위 수조온도 분포를 구했으며 증기 질량속, 수조온도 및 노즐 내경이 미치는 영향을 분석하였다. 처깅, 천이처깅, 응축진동, 안정응축, 방울응축진동 및 간헐진동응축 등 여섯 가지 영역으로 구분된 응축 영역도를 작성하였다. 그 외, 수조 벽면에서의 동압을 측정하였고, 증기 질량속과 수조온도에 따라 변화하는 증기 응축모드와 동압과는 밀접한 연관성이 있음을 확인하였다. Experimental study on characteristics of direct contact condensation of steam discharged into a sub-cooled water pool has been performed using five different sizes of horizontal nozzle over a wide range of steam mass fluxes and pool temperatures. Steam condensation phenomena have been observed visually and by taking pictures of steam jets using a high speed video camera. Two different steam jet shapes such as ellipsoidal shape and conical shape were typically observed for a stable steam jet, depending on the steam mass flux and pool temperature. The steam jet expansion ratio and the steam jet length as well as the condensation heat transfer coefficients were determined. The effect of steam mass flux, pool temperature, and nozzle diameter on these parameters were also discussed. Empirical correlations for the steam jet lengths and the condensation heat transfer coefficients as a function of steam mass flux and condensation driving potential were established. The axial and radial temperature distributions in steam jet and in surrounding water were measured. The effect of steam mass flux, pool temperature, and nozzle diameter were also discussed. The condensation regime map, which consists of six regimes such as chugging, transient chugging, condensation oscillation, stable condensation, bubble condensation oscillation, and intermittent oscillation condensation, were established. In addition, the dynamic pressures at the pool wall were measured. The close relation of dynamic pressure and steam condensation mode, which is also dependent on steam mass flux and pool temperature, was found.

하중저감 링이 없는 증기분사기를 통해 수조로 방출되는 기포 거동에 대한 수치해석

김환열,배윤영,송진호,김희동 한국에너지학회 2003 에너지공학 Vol.12 No.4

안전감압계통 작동시 수조에서 발생하는 공기 기포군의 진동 하중을 줄이기 위해 ABB-Atom sparger에 는 하중저감 링이 설치되어 있다. 하중저감 링이 압력장에 미치는 영향을 알아보기 위해, 본 연구에서는 하중저감 링이 없는 ABB-Atom sparger를 통해 수조 내로 방출되는 공기 기포군의 진동에 대한 수치해석을 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT 4.5를 사용하여 수행하였다. 코드에 내재된 다상유동 모델 중 VOF(Volume Of Fluid)모델을 사용하여 물, 공기 및 증기 유동을 모의하였다. 해석결과를 기존의 해석결과와 비교하여 하중저감 링은 벽면 압력 하중을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다. 아울러 배관내의 공기량과 배관 입구 조건이 벽면 압력 진동에 미치는 영향도 분석하였다. Load reduction ring (LRR) was installed on the ABB-Atom sparger to reduce the oscillatory loadings due to the air bubble clouds in the water pool in case of safety relief system operations. In order to investigate the effect of LRR on the pressure field, a numerical simulation on the behavior of air bubble clouds discharging into a water pool through a ABB-Atom sparser without LRR was performed by using a commercial thermal hydraulic analysis code, FLUENT 4.5. Among the multi-phase models contained in the code, the VOF (Volume Of Fluid) model was used to simulate the interface of water, air and steam flows. By comparing the analysis results with the previous ones, the load reduction ring has an effect on reducing the oscillatory loads at the wall. It also includes the effect of air mass and inlet boundary conditions of the pipe on the pressure oscillations at the wall.

수조로 방출되는 기포 거동에 대한 수치해석

김환열,김영인,배윤영,송진호,김희동 한국에너지학회 2002 에너지공학 Vol.11 No.3

한국형차세대원자로 APR-1400의 안전감압계통이 작동하면 물, 공기 및 증기가 sparger를 통해 격납건물 내 핵연료재장전 수조로 차례로 방출된다. 방출 과정 중 생기는 여러 현상 중에서 수조 내의 공기 기포군은 저주파, 고진폭의 진동 하중을 발생하며, 주파수가 침수 구조물의 고유 주파수와 거의 같은 경우에는 구조물에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이러한 현상은 복잡하기 때문에 주파수와 하중에 대한 규명은 주로 실험에 의존해 왔으며 수치해석적 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 sparger를 통해 수조 내로 방출되는 공기 기포군의 거동에 대한 수치해석을 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT Version 4.5를 사용하여 수행하였다. 다상유동 해석모델중 VOF(Volume Of Fluid)모델을 사용하여 물, 공기 및 증기 등의 다상유동을 모의하였다. 해석결과를 sparger 개발을 위해 ABB-Atom이 수행하였던 실험결과와 비교하여 만족할만한 결과를 얻었다. If the safety depressurization system of APR-1400, the Korean next generation reactor, is in operation, water, air and steam are successively discharging into a in-containment refueling water storage tank through spargers. Among the phenomena occurring during the discharging processes, the air bubble clouds produce a low-frequency and high-amplitude oscillatory loading, which may result in the most significant damages to the submerged structures if the oscillation frequency is the same or close to the natural frequency of the structures. The involved phenomena are so complicated that most of the prediction of frequency and pressure loads has been resorted to experimental work and computational approach has been precluded. This study deals with a numerical simulation on the behavior of air bubble clouds discharging into a water pool through a sparger, by using a commercial thermal hydraulic analysis code, FLUENT, version 4.5. Among the multiphase flow models, the VOF (Volume Of Fluid) model was selected to simulate the water, air and steam flows. A satisfactory result was obtained comparing the analysis results with the ABB-Atom test results which had been performed for the development of sparser.

용축탱크에서 직접접촉 증기응축에 관한 실험적 연구 ( Experimental Study on Direct Contact Condensation of Steam in a Quenching Tank )

김환열,배윤영,조석,송철화,최상민 대한기계학회 1998 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.- No.-

지방화시대 지방방송의 역할

김환열(金煥烈) 한국동북아학회 1999 한국동북아논총 Vol.4 No.3