Measurements of Turbulent How in $5\times{5}$ PWR Rod Bundles With Spacer Grids

지지격자를 갖는 $5\times{5}$ PWR 봉다발에서의 난류유동 측정

The study on the velocity distribution and the pressure drop characteristic of the nuclear fuel assembly is of importance for the thermal hydraulic design and safety analysis. The purpose of this experimental study is to investigate the hydraulic mixing behind the different kinds of spacer grids in the now or rod bundles. In this study, the detailed hydraulic characteristics in subchannels of 5$\times$5 PWR(Pressurized Water Reactor) rod bundles were measured using one-component He-Ne LDV(Laser Doppler Velocimeter). Measurements of the axial velocity, turbulent intensities and pressure drops were peformed Lateral velocity, turbulent intensities and Reynolds shear stress were also measured by adjust-ing LDV alignment. Friction factors in rod bundles and loss coefficients for spacer grids were evaluated from the measured pressure drops. Hydraulic mixing performance for different kinds of spacer grids could be investigated by estimating the turbulent cross-flow mixing rates between neighboring subchannels.

핵연료 집합체의 속도분포, 압력강하는 열수력 설계와 안전해석에 중요하다. 본 실험적 연구의 목적은 봉다발 지지 격자 하류에서의 수력학적 혼합을 고찰하는데 있다. 이 연구에서 가압경수로형 5X5 봉다발 부수로의 상세한 수력학적 특성들을 1차익 He-Ne LDV를 이용하여 측정하였다. 축방향 유속, 난류강도와 압력강하를 주로 측정하였고 LDV의 정렬을 조정하여 측방향의 유속, 난류강도, Reynolds 전단응력 등도 역시 측정하였다. 봉다발의 마찰계수와 지지 격자의 손실계수는 측정된 압력 강하로부터 평가하였다. 서로 다른 종류의 지지 격자의 수력학적 혼합성능을 이웃하는 부수로 간에서의 난류 횡류 혼합률을 예측함으로써 고찰할 수 있었다.