CFD investigation of a JAEA 7-pin fuel assembly experiment with local blockage for SFR

정재호; 송민섭

doi:https://doi.org/10.1016/j.net.2021.05.009

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정재호 (가천대학교) 송민섭 (서울대학교)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제10호

발행연도: 2021.10

수록면: 3,207 - 3,216 (10page)

DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2021.05.009

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Three-dimensional structures of a vortical flow field and heat transfer characteristics in a partiallyblocked 7-pin fuel assembly mock-up of sodium-cooled fast reactor have been investigated through anumerical analysis using a commercial computational fluid dynamics code, ANSYS CFX. The simulationwith the SST turbulence model agrees well with the experimental data of outlet and cladding walltemperatures. From the analysis on the limiting streamline at the wall, multi-scale vortexes developed inaxial direction were found around the blockage. The vortex core has a high cladding wall temperature,and the attachment line has a low cladding wall temperature. The small-scale vortex structures significantly enhance the convective heat transfer because it increases the turbulent mixing and the turbulence kinetic energy. The large-scale vortex structures supply thermal energy near the heated claddingwall surface. It is expected that control of the vortex structures in the fuel assembly plays a significantrole in the convective heat transfer enhancement. Furthermore, the blockage plate and grid spacer increase the pressure drop to about 36% compared to the bare case.

#Local blockage #SFR #CFD #RANS

참고문헌 (16)

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J. T. Han / 1977 / Blockages in LMFBR Fuel Assemblies: a Review of Experimental and Theoretical Studies

Hae-Yong Jeong / 2005 / Modeling of flow blockage in a liquid metal-cooled reactor subassembly with a subchannel analysis code / Nuclear technology 149(1):71~87

Xiang Chai / 2020 / Numerical investigation of flow blockage accident in SFR fuel assembly / Nucl. Eng. Des 359:110437

Di Piazza Ivan / 2014 / A CFD analysis of flow blockage phenomena in ALFRED LFR demo fuel assembly / Nucl. Eng. Des 276:202~215

Y. Daigo / 1975 / Local Temperature Rise Due to a 6-Channel Blockage in a 7-Pin Bundle

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