일반기술

복합유동 혼합장치를 가진 핵연료집합체 지지격자체

<기술의 개요>핵연료집합체 핵심 부품중의 하나인 지지격자체는 기본적으로 핵연료봉들을 묶는 장치이지만 또 다른 주요 역할은 높은 열을 발생하는 핵연료봉의 온도를 충분히 낮게 유지하도록 냉각기능을 갖게 하는 것이다. 이러한 냉각기능을 갖게 하기 위한 방안으로는 지지격자 상부에 유동혼합장치를 설치하여 연료봉 근처의 높은 온도의 냉각수를 주변 냉각수와 혼합하는 것이다.본 기술은 연료봉 주위의 냉각수를 기존 장치에 비해 더 효율적으로 혼합할 수 있는 복합유동발생 혼합장치에 대한 것이다. 주요 특징은 핵연료봉 사이의 중앙부에는 큰 회전유동을 발생시켜 봉에서 발생하는 기포를 떨어뜨리는 힘을 일으키고, 봉과 봉 사이에는 횡류를 발생시켜 주변 봉 주위의 냉각수와 섞이도록 하여 냉각효율을 높이는 것이다. 핵연료의 안전성 및 경제성은 이 유동혼합장치의 성능에 따라 크게 의존하기 때문이다. <기술의 특징>본 기술에는 두 가지 핵심 기술이 있다. 첫째는 지지격자 상부에 위치한 복합유동 혼합장치는 기존의 1쌍의 날개와는 달리 서로 다른 기능을 하는 2쌍의 날개로 구성되어 있다는 것이다. 여기서 주 날개는 회전유동과 횡류를 발생시키고, 부 날개는 주 날개에서 발생시킨 회전유동에 힘을 가해 회전유동이 더 오래 지속되도록 하는 것이다. 둘째는 유체가 날개에 부딪힐 때 비틀림 회전력이 커지고 유체에 의한 항력이 적게 되도록 날개들을 사다리꼴 지지대 측면에 부착했다는 것이다. 이로부터 유동혼합 역할을 증가시키면서도 이 장치로 인한 압력손실은 줄일 수 있는 것이다.