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저자정보
서승진 (한국과학기술원) 박병기 (순천향대학교) 김성중 (한양대학교) 신호철 (한국수력원자력 중앙연구원) 이서정 (한국수력원자력(주)한수원중앙연구원) 이민호 (한국과학기술원) 최성열 (한국과학기술원)
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제5호
발행연도
2021.5
수록면
1,676 - 1,685 (10page)
DOI
https://doi.org/10.1016/j.net.2020.11.008

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We develop a new high-fidelity multiphysics model to simulate boron chemistry in the porous ChalkRiver Unidentified Deposit (CRUD) deposits. Heat transfer, capillary flow, solute transport, and chemicalreactions are fully coupled. The evaporation of coolant in the deposits is included in governing equationsmodified by the volume-averaged assumption of wick boiling. The axial offset anomaly (AOA) of theSeabrook nuclear power plant is simulated. The new model reasonably predicts the distributions oftemperature, pressure, velocity, volumetric boiling heat density, and chemical concentrations. In thethicker CRUD regions, 60% of the total heat is removed by evaporative heat transfer, causing boronspecies accumulation. The new model successfully shows the quantitative effect of coolant evaporationon the local distributions of boron. The total amount of boron in the CRUD layer increases by a factor of1.21 when an evaporation-driven increase of soluble and precipitated boron concentrations is reflected. In addition, the concentrations of B(OH)3 and LiBO2 are estimated according to various conditions such asdifferent CRUD thickness and porosity. At the end of the cycle in the AOA case, the total mass of boronincorporated in CRUD deposits of a reference single fuel rod is estimated to be about 0.5 mg.
#Axial offset anomaly #CRUD #Boron hideout #Evaporation-driven concentration #Multiphysics

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P. Millet / 1999 / PWR Primary Water Chemistry Guidelines, vol. 1 Rev. 4. / EPRI google schola A. Tigeras / 2004 / EDF AOA experience: chemical and thermal hydraulic analysis / Int. Conf. Water Chem. Nucl. React. Syst. Conf :11~14 google schola J. Deshon / 2004 / PWR Axial Offset Anomaly (AOA) Guidelines, Revision 1 / EPRI google schola F.D. Nicholson / 1980 / The effect of boiling on the mass transfer of corrosion products in high temperature, high pressure water circuits / Corrosion 36:1~9 google schola M. Zmitko / 1999 / Water Chem. Corros. Control cladding Prim. Circuit components / IAEA :185~194 google schola

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