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학술저널
저자정보
조영범 (서울대학교) 박소현 (서울대학교) 박주룡 (서울대학교) 김응수 (서울대학교)
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제3호
발행연도
2021.3
수록면
752 - 762 (11page)
DOI
https://doi.org/10.1016/j.net.2020.07.039

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The Smoothed Particle Hydrodynamics is one of the most widely used mesh-free numerical method forthermo-fluid dynamics. Due to its Lagrangian nature and simplicity, it is recently gaining popularity insimulating complex physics with large deformations. In this study, the 3D single/two-phase numericalsimulations are performed on the Liquid Metal Reactor (LMR) centralized sloshing benchmark experimentusing the SPH parallelized using a GPU. In order to capture multi-phase flows with a large densityratio more effectively, the original SPH density and continuity equations are re-formulated in terms ofthe normalized-density. Based upon this approach, maximum sloshing height and arrival time in variousexperimental cases are calculated by using both single-phase and multi-phase SPH framework and theresults are compared with the benchmark results. Overall, the results of SPH simulations show excellentagreement with all the benchmark experiments both in qualitative and quantitative manners. Accordingto the sensitivity study of the particle-size, the prediction accuracy is gradually increasing withdecreasing the particle-size leading to a higher resolution. In addition, it is found that the multi-phaseSPH model considering both liquid and air provides a better prediction on the experimental resultsand the reality.
#Centralized sloshing #Liquid metal reactor #Core disruptive accident #Smoothed particle hydrodynamics #Multi-phase #Normalized-density

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T. Suzuki / 2014 / A scenario of core disruptive accident for Japan sodium-cooled fast reactor to achieve in-vessel retention / J. Nucl. Sci. Technol 51(4):493~513 google schola W. Maschek / 2018 / Investigation on upper bounds of recriticality energetics of hypothetical core disruptive accidents in sodium cooled fast reactors / Nucl. Eng. Des 326:392~402 google schola W. Maschek / 1992 / Investigations of sloshing fluid motions in pools related to recriticalities in liquid-metal fast breeder reactor core meltdown accidents / Nucl. Technol 98(1):27~43 google schola W. Maschek / 1992 / Simulation experiments for centralized liquid sloshing motions google schola S. Cheng / 2018 / A two-dimensional experimental investigation on the sloshing behavior in a water pool / Ann. Nucl. Energy 114:66~73 google schola

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