Preliminary numerical study on hydrogen distribution characteristics in the process that flow regime transits from jet to buoyancy plume in time and space

Di Wang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Di Wang

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제51권 제6호

발행연도: 2019.1

수록면: 1,514 - 1,524 (11page)

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Hydrogen-steam gas mixture may be injected into containment with flow regime varying both spatiallyand transiently due to wall effect and pressure difference between primary loop and containment insevere accidents induced by loss of coolant accident. Preliminary CFD analysis is conducted to gain informationabout the helium flow regime transition process from jet to buoyancy plume for forthcomingexperimental study. Physical models of impinging jet and wall condensation are validated using separatedeffect experimental data, firstly. Then helium transportation is analyzed with the effect of jetmomentum, buoyancy and wall cooling discussed. Result shows that helium distribution is totallydominated by impinging jet in the beginning, high concentration appears near gas source and wallwhere jet momentum is strong. With the jet weakening, stable light gas layer without recirculating eddyis established by buoyancy. Transient reversed helium distribution appears due to natural convectionresulted from wall cooling, which delays the stratification. It is necessary to concern about hydrogenaccumulation in lower space under the containment external cooling strategy. From the perspective ofexperiment design, measurement point should be set at the height of connecting pipe and near the wallfor stratification stability criterion and impinging jet modelling validation.

참고문헌 (19)

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H. Karwat / 1992 / Distribution of hydrogen within the HDR-containment under severe accident conditions, in: OECD standard problem

E. Della Loggia / 1992 / Hydrogen Behaviour and Mitigation in Water-Cooled Nuclear Power Reactors / Commission of the European Communities

M. Heitsch / 2008 / Validation of CFD for containment jet flows including condensation / XCFD4NRS OECD/NEA & IAEA Workshop

B.R. Sehgal / 2012 / Nuclear Safety in Light Water Reactors: Severe Accident Phenomenology / OECD/NEA, Academic Press

S. Schwarz / 2011 / Benchmark on hydrogen distribution in a containment based on the OECD-NEA Thai HM-2 experiment / Nucl. Technol 175:594~603

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