Bu eser Kore (NMG) hibe Kore hükümeti tarafından finanse edilen Ulusal Araştırma Vakfı tarafından desteklenmiştir (MSIP: Bilim Bakanlığı, ICT ve gelecek planlama) (No NRF-2016M2B2A9911771).

1. deneysel işlemin 4 , 5 , 6 <ol><li>hazırlama adım <ol><li>deney tesisi kontrol edin. Test matris üzerinde bağlı olarak, dikkatle LOCA boyutu, SBL boyutu, sifon kırıcı türleri ve ağız, deneme önce varlığı gibi test matris test koşulları kontrol edin. Ayrıca, cihazların ve tesisin bileşenleri veri gürültü veya arıza düzgün çalıştığını doğrulamak için testi.</li>
		<li>Alt tankın içinde yüklü dönüş pompa kullanarak su ile üst haznesini doldurun.</li>
		<li>SBL içinde kalan hava kaldırın. Artık hava SBL kaldırmak için bir vakum pompası ve arabellek odası kullanın.</li>
		<li>Üst tank ilk su düzeyini kontrol edin. Tanka bağlı cetveli kullanın.</li>
	</ol></li> <li>Test adımı <ol><li>Borulama sistemi sonunda Vanayı aç.</li>
		<li>Sifon kırma fenomenin sırasında kontrol gibi su seviyesi, debi ve basınç değişiklikleri, ölçülen verileri veri toplama sistemi kontrol odasında istimal. Soğutucu hiçbir çıkış, ilk deneme erer. Son olarak, belirli test koşulları ile elde edilen deneysel sonuçlar kaydetmek.</li>
	</ol></li> <li>(SBL boyutu, LOCA boyutu, delik varlığı ve LOCA konum) test değişkenlerini aşağıdaki gibi değiştirin.
	<ol><li>Değişiklik SBL boyutu gittikçe 2, 2.5, 3, 4, 5 ve 6 '; ana boru Şekil 2 2 pozisyonda bir flanş ortak tarafından verilen SBL bağlandığı. 
		Not: Somunlar ile flanş ortak kullanarak SBL boyutu, LOCA boyutu ve ağız, varlığı gibi deneysel değişkenleri değiştirilir. Bu nedenle, bu işlemleri el ile yapılmaktadır.</li>
		<li>Tekrar adımları 1.1.1 - tüm SBL boyutları deneyler yapılır kadar 1.2.2.</li>
		<li>Pozisyonda 1, LOCA ile değişiklik LOCA boyutu gittikçe 6, 8, 10, 12, 14 ve 16 inç; verilen Redüktör ana boru Şekil 2 3 pozisyonda bir flanş ortak tarafından bağlı.</li>
		<li>Tekrar adımları 1.1.1 - tüm LOCA boyutları deneyler yapılır kadar 1.3.2.</li>
		<li>Delik (veya Kaldır delik) bağlı ana boru flanş cigara üst deponun dibinde tarafından yükle. 
		Not: Önceki adımı deneyler devamsızlık (veya durum) delik ile gerçekleştirilen. Bu nedenle, orifis yüklü (kaldırıldı sonraki deneme için veya).
		<ol><li>Bu işi yapmak için üst tank içinden su yok olduğundan emin olun.</li>
		</ol></li> <li>Adımları 1.1.1 - 1.3.4 yineleyin. SBL ve LOCA boyutu altında delik varlığı (veya devamsızlık) etkisini onaylamak için önceki adımı yineleyin.</li>
		Önceki adım deneyler LOCA konum 1 ile gerçekleştirilen gibi <li>pozisyonu 2, LOCA değiştirin. Bir sonraki deneme için LOCA konumunu değiştir. 
		Not: deneysel kurulumunda iki LOCA konum oluşturulur. Her bir yalıtım kelebek Vana LOCA boruyla bir ana boru sistemine bağlı.
		<ol><li>LOCA konumunu değiştirmek için yalıtım kelebek Vana 1 LOCA konumundaki kapatıp LOCA pozisyonda 2 Vana açın.</li>
		</ol></li> <li>Tekrar adımları 1.1.1 - 1.3.6.</li>
	</ol></li></ol> 2. Simülasyon programı çalıştıran <ol>sifon kırıcı simülasyon programı çalıştırmak için program simgesini tıklayın <li>. 
	Not: Yordam ek Video 1 ' de gösterilmiştir. Görüldüğü gibi simülasyon programı başlangıç ekranı 4 düğme (parametre, koşmak, el kitabı ve çıkış göster) oluşur. Kullanıcı tıkladığında &#39; göstermek parametreleri &#39; düğmesi, yeni bir komut penceresi açar ve parametreleri listesini içerir. Kullanıcı değiştirmek ve değişkenlerin sayısal değerlerini doğrulamak yapabiliyor. &#39; Çalıştırmak &#39; düğme dahil formüller giriş parametreleri yerine kullanarak hesaplamaları gerçekleştirir. &#39; Manuel &#39; kullanım ve program sürümü bildirdiğiniz için düğmedir ve &#39; çıkış &#39; düğmesi programı kapatır. Sonuçları gösterilmektedir &#39; sonuçlarını göster &#39; windows.</li>
	<li>'I tıklatın &#34; gösteri parametre &#34; düğmesini.</li>
	<li>Verilen simülasyon koşulları göz önünde bulundurarak giriş verileri değiştirmek.</li>
	<li>'I tıklatın &#34; çalıştırmak &#34; düğmesini.</li>
	<li>Su seviyesi grafik şekli iade &#39; sonuçlarını göster &#39; pencere. Program süresi ile sonuç değerlerini düzenler ve grafik otomatik olarak çizer.
	<ol><li>Grafik şekli ile görsel olarak sifon kırılma olasılığı onaylamak; su seviyesi veya undershooting yüksekliği aynı değeri sürekli olarak sonuna kadar varsa, kırma sifon belirli koşullar altında mümkündür. Bkz. şekil 3.</li>
	</ol></li> <li>Diğer çıkışlar check-in &#39; sonuçlarını göster &#39; pencere. Sekiz seçenekleri (su seviyesi, undershooting yükseklik, basınç, su hızı, hava hızı, iki aşamalı karışımı hız, miktarı ve sürtünme) çıktıyı denetlenecek dikkat edin. Onay kutusunu kullanarak grafik türünü seçin. 
	Not: Bu zamanla her değer değişikliği grafiği görülebilir çünkü sifon kırma fenomenin bir bakışta kavramak kolaydır.</li>
	<li>Onaylamak çıkış süreye bağlı olarak özel değeri tıklatarak &#34; hesapla belirli bir zaman içinde &#34; düğmesi. İstediğiniz süreyi girin ve sonuçlarına göre ayarlamak zaman kontrol edin.</li>
	<li>Tıklatarak tüm simülasyon sonuç verileri kaydetmek &#34; verileri kaydetmek &#34; düğmesini. 
	Not: Sonuçları metin dosyası biçiminde kaydedilir ve benzetilmiş koşullar birlikte kurtardı.</li>
</ol>

<ol>
	<li>McDonald, J., Marten, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Siphon Break as a Blocking Valve. , (1958).</li><li>. Siphon Breaker Design Requirements 12. Experimental and Analytical Study Available from: <a target="_blank" href="https://www.osti.gov/scitech/biblio/6623426">https://www.osti.gov/scitech/biblio/6623426</a> (1993)</li><li>Sakurai, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JAERI-Research+99-016.">JAERI-Research 99-016.</a> Study for Improvements of Performance of the Test and Research Reactors. , (1999).</li><li>Kang, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Final Report of Experimental Studies on Siphon Breaker. , (2011).</li><li>Kang, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Experimental Study of Siphon breaker. , (2013).</li><li>Kang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Siphon Breaker Design on Research Reactor with Real-Scale Experiment. , (2015).</li><li>Fossa, M., Guglielmini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+Drop+and+Void+Fraction+Profiles+during+Horizontal+Flow+through+Thin+and+Thick+Orifices.">Pressure Drop and Void Fraction Profiles during Horizontal Flow through Thin and Thick Orifices.</a> Exp. Thermal Fluid Sci. 26, 513-523 (2002).</li><li>Lee, K. Y., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+siphon+breaker+simulation+program+for+investing+loss+of+coolant+accident+of+a+research+reactor.">Development of siphon breaker simulation program for investing loss of coolant accident of a research reactor.</a> Ann. Nucl. Energy. 101, 49-57 (2017).</li><li>Lee, K. Y., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+Study+on+Loss+of+Coolant+Accident+of+a+Research+Reactor.">Theoretical Study on Loss of Coolant Accident of a Research Reactor.</a> Nucl. Eng. Des. 309, 151-160 (2016).</li><li>Lee, K. Y., Seo, K. W., Chi, D. Y., Yoon, J. H., Kang, S. H., Kim, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+analytical+studies+on+the+siphon+breakers+in+research+reactor.">Experimental and analytical studies on the siphon breakers in research reactor.</a> European Research Reactor Conference. , 18-22 (2012).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Sifon kırıcı bir boru rüptürü kaza meydana geldiğinde soğutucu kaybını önlemek için kullanılan pasif işletilen Emanet bir aygıttır. Ancak, çünkü hiçbir deneme gerçek ölçekli araştırma reaktörleri için çağdaş araştırma reaktörleri için uygulamak zordur. Bu nedenle, gerçek ölçekli deney POSTECH ve KAERI tarafından yapılmıştır. Denemenin amacı sifon kırma gerçek ölçekli boyuna uygun olduğunu belirlemek için kırılma etkileyen faktörler sifon doğrulayın oldu. Deneysel sonu...

Plaka tipi yakıt, Jordan araştırma ve eğitim reaktör (JRTR) ve KiJang araştırma reaktörü (KJRR) gibi kullanarak reaktörler sayısı son zamanlarda artmıştır. Plaka tipi yakıt kolayca bağlanmak için bir çekirdek aşağı akış araştırma reaktörü gerektirir. Araştırma reaktörleri birincil soğutma sistemi net pozitif emme başkanı gerektiren bu yana, bazı soğutma sistemi bileşenleri reaktör potansiyel olarak yüklenebilir. Ancak, reaktör aşağıda birincil soğutma sistemindeki boru rüptürü ortaya çıkarsa, sifon etkisi reaktör maruz hava neden olabilir soğutucu sürekli drenaj neden olur. Bu kalan ısı, hangi ciddi bir kaza neden olabilir kaldırılamaz olduğunu anlamına gelir. Bu nedenle, soğutucu kaza (LOCA) kaybı halinde, ciddi bir kaza engelleyebilirsiniz bir güvenlik aygıtı gereklidir. Bir sifon ayırıcısı böyle bir güvenlik cihazı var. Etkili bir Inrush hava kullanarak su drenaj önleyebilirsiniz. Tüm sistem sistem kırma sifon denir.
Araştırma reaktörü Emanet geliştirilmesi için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. McDonald ve Marten1 Vana bir aktif olarak faaliyet kırıcı olarak kırma bir sifon performansını onaylamak için bir deney taşıdı. Neill ve Stephens2 küçük boyutlu boru pasif işletilen bir aygıt olarak bir sifon ayırıcısı kullanarak bir deneme yapılır. Sakurai3 nerede tamamen ayrı hava-su akışı modeli uygulandı kırma sifon çözümlemek için analitik bir model önerdi.
Dikkat edilmesi gereken birçok parametre olduğundan kırma sifon son derece karmaşıktır. Ayrıca, gerçek ölçekli araştırma reaktörleri için deneyler yapılan değil çünkü önceki çalışmalarda çağdaş araştırma reaktörleri için uygulamak zordur. Bu nedenle, önceki çalışmalarda kırma sifon için tatmin edici bir teorik model sundu değil. Bu nedenle, gerçek ölçekli deney teorik bir model kurmak için yapılmıştır.
Sifon kesici etkisi üzerinde bir araştırma reaktörü araştırmak için gerçek ölçekli doğrulama deneyler Pohang Üniversitesi bilim ve Teknoloji (POSTECH) ve Kore atom enerjisi Araştırma Enstitüsü (KAERI)4,5 tarafından gerçekleştirilmiştir ,6. Şekil 1 sifon kırıcı deneme için gerçek bir tesistir. Şekil 2 bir şematik diyagramı tesisin gösterir ve tesis işareti içerir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig1.jpg"> 
Şekil 1. Tesis gösteri deneyi kırma sifon için. Ana boru boyutu 16 ve bir akrilik pencere gözlem için yüklenir. Delik basınç düşüşü açıklamak için hazırlanan bir cihazdır. Bu nedenle, bir delik montaj bölümü üst deponun dibinde. <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55972/55972fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55972/55972fig2.jpg"> 
Şekil 2. Deney tesisi şematik diyagramı. Ölçüm noktaları konumunu sunulur. Sayıları bu alakalı yerlerde gösterir; 0 girişinde sifon ayırıcısı belirtir noktası, nokta 1 su seviyesi anlamına gelir, nokta 2 sifon ayırıcısı ve ana boru bağlantılı parçası anlamına gelir ve LOCA 3 ettiğinizi noktası yerleştirin. <a href="//ecsource-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/55972/55972fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Sifon kırıcı deneysel tesis üst bir tank, daha düşük bir tank, boru sistemi ve dönüş pompası oluşmaktadır. Üst tank kapasitesi 57.6 m3' tür. Alt alan ve derinlik 14.4 m2 (4 m x 3.6 m) ve 4 m, sırasıyla vardır. Alt tank ve LOCA pozisyon üst deponun altında bulunduğu 8.3 m vardır. Alt tank kapasitesi 70 m3' tür. Alt tank deneme sırasında su depolamak için kullanılır. Alt tank için dönüş pompası bağlanır. Su içinde alt tank üst tankına pompalanır. 16 boru sisteminin ana boru boyutudur. Sifon kesici hat (SBL) bulunduğu 11.6 m alt boru yüksek sonudur rüptürü noktası. Buna ek olarak, akrilik windows için görselleştirme, boru şekil 1' de gösterildiği gibi yüklenir.
Birkaç aygıt fiziksel sinyaller ölçmek için kuruldu. İki mutlak basınç güç çeviriciler (APTs) ve üç Diferansiyel Basınç güç çeviriciler (DPTs) kullanılmıştır. Su kitle akış oranı ölçmek için bir ultrasonik debimetre kullanıldı. Veri toplama sistemi zaman aralıkları 250 ms, tüm ölçüm verileri almak için kullanılan. Ek olarak cihazın ölçüm için kameralar gözlem için yüklü olan ve bir cetvel su seviyesini kontrol etmek için üst deponun iç duvarında bağlıydı.
Çeşitli LOCA ve sifon ayırıcısı (SB) boyutları, sifon kırıcı türleri (satır/delik) ve ağız reaktör yakıt ve boru kopma noktası ile ilgili varlığı denemede kabul edildi. LOCA ve SBL boyutu, LOCA ve SBL çeşitli boyutlarda etkisini doğrulamak için kullanılmıştır. LOCA boyutları 6 ' 16've 2'den 6'değişmekteydi SBL boyutları arasında değişiyordu. Deneyinde, çizgi ve delik türü sifon ayırıcılarını kullanılmıştır ama bu çalışmada aşağıdaki içeriği yalnızca JRTR ve KJRR kullanılan SBL türü dikkate alır. Deneysel sonuçlar bir örnek olarak, şekil 3 baskı ve su akış hızı verisi içeren bir grafiktir. 4 Ekim 2013 yapılan ve LN23 deneysel veriler örneğidir (satır tipi SB, hiçbir delik 12 LOCA, SBL 2.5 ').
Deney verileri, kırma fenomenin sifon tahmin edebilirsiniz teorik modeli kurulmuştur. Teorik modeli Bernoulli denklemi ile başlar. Akışkan hızının Bernoulli denklemi elde edilir ve hacimsel Debi sıvı boru alanına göre hızı çarpılarak elde edilebilir. Ayrıca, su seviyesi hacimsel Debi kullanılarak elde edilebilir. Temel teorik modeli olarak kavramdır yukarıda. Ancak, kırma fenomenin sifon iki aşamalı bir akışı olduğu için dikkate alınması gereken ek puan vardır. İki aşamalı akış analizi modeli göz önünde bulundurulacak, bir doğruluk doğrulama test gerçekleştirildi. Chisholm modeli daha homojen bir modeli daha doğru olduğu için Chisholm modeli fenomen analiz etmek için kullanılır. Chisholm modeline göre iki aşamalı çarpanı formül Denklem 17olarak ifade edilir. Bu denklemdeki ф iki aşamalı çarpanı temsil eder, ρ yoğunluk temsil eder ve X kalite temsil eder.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55972/55972eq1.jpg">(1)
p sınıf "jove_content" = > içinde Chisholm modeli, kütle akış ile değişir bir katsayısı B dahil. Sonuçta, Chisholm katsayısı B ve reaktör tasarımı koşullar arasında bir korelasyon formül türetme teorik modelin önemli bir noktadır. Başka bir deyişle, başka bir amaç için deneme Chisholm katsayısı B. ve tasarım koşulları arasında ilişki kurmak için veri elde edildi Test sonuçlarından, tasarım koşulları ve Chisholm katsayısı B arasında bir korelasyon formül kurulmuştur. Elde edilen teorik modeli fenomen de kırma sifon tahmin etmek için geliştirilmiştir.
Ayrıca, bir simülasyon programı bir grafik kullanıcı arabirimi (GUI) ile geliştirilmiştir. Şekil 3' deki mutlak basınç verilerinizi geçiş tarafından üç aşamada fenomen ayrılabilir: Soğutucu (tek fazlı akış), sifon kırma (iki aşamalı akış) ve kararlı duruma kaybı. Bu nedenle, ana hesaplama işlemi algoritma gerçek fenomen üç aşama karşılık gelen üç adımlı bir işlemi içerir. Hesaplama işlemi de dahil olmak üzere, simülasyon işlemi açıklamak için tüm algoritması şekil 48' de gösterilmiştir.
Yazılımı kullanarak (bkz. ek Video 1) simülasyonu başlamak için kullanıcı tasarım koşuluna karşılık gelen giriş parametreleri girer ve giriş parametreleri sabit değerler olarak depolanır. Kullanıcı parametreleri girdikten sonra simülasyon ile devam eder, programın ilk adım hesaplama gerçekleştirir. İlk adım bir hesaplama kaybı için soğutucu sifon etkisi nedeniyle boru rüptürü sonra tek fazlı hesaplamasıdır. Değişkenleri teorik modeli (olduğu gibi Bernoulli'nin denklemi, kütle akış koruma, vb) tarafından otomatik olarak hesaplanır ve hesaplama parametreleri giriş kullanıcı tarafından alınan devam eder. Hesaplama sonuçları sıralı olarak kullanıcı tarafından belirlenmiş zaman birimine göre bilgisayar bellekte depolanır.
Su seviyesi damla 0 konumlandırırsanız, hava SBL şu anda acele başlar çünkü tek fazlı akış sona ereceğini, demektir. Su seviyesi pozisyon 0 ulaşıncaya kadar bu nedenle, tek fazlı akış için ilk adım devam eder. Su seviyesi konumunda 0 olduğunda, bu undershooting yükseklik sıfır olduğu anlamına gelir. Undershooting SBL giriş ve üst tank su seviyesi arasındaki yükseklik farkı sifon kırma sonra yüksekliktir. Başka bir deyişle, yükseklik undershooting kırma sifon sırasında ne kadar su seviyesi azalma gösterir. Bu nedenle, undershooting yükseklik önemli bir parametre, çünkü soğutucu kaybı miktarını doğrudan belirlenmesi izin vermezler. Sonuç olarak, program undershooting yükseklik göre ilk adım hesaplama sonuna belirler.
Undershooting yüksekliği sıfırdan büyükse program iki aşamalı akış simülasyonu ikinci bir adım hesaplama gerçekleştirir. Su ve hava akışı Sahne Alanı'ndaki sifon mevcut olduğundan, her iki akışkanların fiziksel özellikleri dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, iki aşamalı çarpanı, kalite ve void kesir değerleri bu hesaplama adımda kabul edilir. Özel olarak, geçersiz kesir değer ölçütü ikinci adım hesaplama biten olarak kullanılır. Geçersiz kesir hava toplamına hava akışı ve su akışı oranı olarak ifade edilebilir. Geçersiz kesir (α) değeri 0,9 üzerinde bu kadar ikinci adım hesaplama gerçekleştirilir. α 0,9 üzerinde olduğunda, üçüncü adım hesaplama kararlı duruma açıklayan devam eder. Teorik olarak, bitiş kırma sifon için α kriterdir sadece hava boru içinde şu anda var yana = 1. Bu programda, kırma sifon bitiş ölçütlerini ise α = 0,9 hesaplama işleminin herhangi bir hatayı önlemek için. Bu nedenle, sonuçları kısmi kaybı kaçınılmaz olduğunu, ancak bu hata ihmal edilebilir olabilir.
Kararlı duruma hesaplama kullanıcı tarafından ayarlanan süre boyunca devam eder. Değişiklik yok çünkü hesaplama sonuç değerlerini her zaman sabittir ki kararlı duruma karakterizedir. Kırma sifon başarılı olursa, su içinde üst tank son seviyesi belirli bir değerde değil sıfır kalır. Ancak, sifon kırma başarıyla gerçekleştirilir, soğutucu neredeyse kaybolacak ve su son seviyesi sıfır değerini yaklaşıyor. Su seviyesi değeri sabit durumda sıfıra eşitse, bu nedenle, belirli tasarım koşulları sifon kırma tamamlamak yeterli olmadığını gösterir.
Hesaplamadan sonra kullanıcı çeşitli şekillerde sonuçları onaylamak. Sonuçlar kırma, sifon ilerleme ve tekillik sifon durumunu gösterir. Simülasyon programı tahmin ve gerçekçi fenomen analiz ve sifon kırıcı sistem tasarımında yardımcı olmak. Bu kağıt, deney protokolü, deney ve uygulama simülasyon programı sonuçlarını sunulmaktadır.

<table><tbody><tr><td>Absolute pressure transducer</td><td>Sensor Technics</td><td>CTE9000</td><td>0.05% full-scale error</td></tr><tr><td>Differential pressure transducer</td><td>Setra</td><td>C230</td><td>0.25% full-scale error</td></tr><tr><td>Ultrasonic flow meter</td><td>Tokyo Keiki</td><td>UFP-20</td><td>Resolution 0.01m^3/h</td></tr><tr><td>Visual Studio 2012</td><td>Microsoft</td><td>Windows 8</td><td>Microsoft Foundation Class</td></tr><tr><td>E.R.W. steel pipe</td><td>Hyundai Hysco</td><td>KS D 3507(SPP)</td><td>400A(out dia.) x 7.9mm(thickness)</td></tr></tbody></table>

study of siphon breaker experiment and simulation for a research reactor

Bir araştırma reaktörü tasarım koşullar altında boru rüptürü tarafından indüklenen sifon fenomen su, sürekli dışa akış neden olabilir. Bu çıkış akışı önlemek için bir kontrol cihazı gereklidir. Bir sifon ayırıcısı soğutucu su kaybı etkili bir şekilde kontrol etmek için kullanılan güvenlik aygıt türüdür.
Sifon kırma özellikleri analiz için gerçek ölçekli deney yapılmıştır. Deney sonuçlarından, bu fenomen kırma sifon etkileyen çeşitli faktörler tasarım bulundu. Bu nedenle, tahmin ve çeşitli tasarım koşullar altında fenomen kırma sifon analiz yeteneğine sahip bir teorik modeli geliştirmek için gerek yoktur. Deneysel verileri kullanarak, ilerleme ve sifon kırma fenomenin sonucunu doğru tahmin teorik modeli formüle etmek mümkündü. Kurulan teorik modeli akışkanlar mekaniği üzerinde temel alır ve iki aşamalı akışını analiz etmesi Chisholm modeli içermektedir. Bernoulli'nin denklemi, hız, miktar yüksekliği, su seviyesi, basınç, Sürtünme katsayısı ve iki aşamalı akış ile ilgili faktörler undershooting elde edilen hesaplanan veya. Ayrıca, bu çalışmada kurulan modeli kullanmak için bir sifon kesici analiz ve tasarım programı geliştirilmiştir. Simülasyon programı ve teorik modeli temelinde faaliyet sonucu bir grafik olarak verir. Kullanıcı grafik şeklini kontrol ederek kırma sifon olasılığı onaylayabilirsiniz. Ayrıca, tüm simülasyon sonucu kaydetmek mümkündür ve sistem kırma gerçek sifon analiz etmek için bir kaynak olarak kullanılabilir.
Sonuç olarak, kullanıcı kırma sifon ve tasarım bu çalışmada geliştirilen program kullanarak sifon kırıcı sistem durumunu doğrulayabilirsiniz.

Kırma sifon tüm süreci üç aşamadan oluşur. Soğutucu sifon etkisi nedeniyle çıkış ilk aşamasıdır. Soğutucu, sifon kırma denilen kaybı engellemek için SBL havada girifli başlatma işlemini ikinci aşamasıdır. Sifon kırma fenomenin mutlak, salt basınç şekil 3' te keskin bir artış olarak görülebilir. Mutlak basınç hızla artar sonra yavaş yavaş su seviyesi azalma nedeniyle azalır. Geri üst tank için bazı kalıntı su akar ber...

Watch this Scientific Journal Video about Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor at JoVE.com

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Kırma fenomenin sifon deneysel olarak araştırıldı ve teorik modeli. Teorik modele dayalı bir simülasyon programı geliştirilmiştir ve simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar ile karşılaştırıldı. Simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar iyi eşleşen sonucuna varıldı.

Sifon kırıcı deney ve simülasyon incelenmesi için bir araştırma reaktörü

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

study-siphon-breaker-experiment-simulation-for-research

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Engineering

8.7K Görüntüleme.  Handong Global University. Kırma fenomenin sifon deneysel olarak araştırıldı ve teorik modeli. Teorik modele dayalı bir simülasyon programı geliştirilmiştir ve simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar ile karşılaştırıldı. Simülasyon programı sonuçlarını deneysel sonuçlar iyi eşleşen sonucuna varıldı.

Video: Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Development of Sulfidogenic Sludge from Marine Sediments and Trichloroethylene Reduction in an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate reduction is used in industrial wastewater treatment to remove large concentrations of sulfate along with the chemical oxygen demand (COD) and heavy metals. The most common approach to the process is with anaerobic bioreactors in which sulfidogenic sludge is obtained through adaptation of predominantly methanogenic granular sludge to sulfidogenesis. This process may take a long time and does not always eliminate the competition for substrate due to the presence of methanogens in the sludge. In this work, we propose a novel approach to obtain sulfidogenic sludge in which hydrothermal vents sediments are the original source of microorganisms. The microbial community developed in the presence of sulfate and volatile fatty acids is wide enough to sustain sulfate reduction over a long period of time without exhibiting inhibition due to sulfide. 
This protocol describes the procedure to generate the sludge from the sediments in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) type of reactor. Furthermore, the protocol presents the procedure to demonstrate the capability of the sludge to remove by reductive dechlorination a model of a highly toxic organic pollutant such as trichloroethylene (TCE). The protocol is divided in three stages: (1) the formation of the sludge and the determination of its sulfate reducing activity in the UASB, (2) the experiment to remove the TCE by the sludge, and (3) the identification of microorganisms in the sludge after the TCE reduction. Although in this case the sediments were taken from a site located in Mexico, the generation of a sulfidogenic sludge by using this procedure may work if a different source of sediments is taken since marine sediments are a natural pool of microorganisms that may be enriched in sulfate reducing bacteria.

Microbial sulfate reduction is a process of great importance in environmental biotechnology. The success of the sulfidogenic reactors depends among other factors on the microbial composition of the sludge. Here, we present a protocol to develop sulfidogenic sludge from hydrothermal vents sediments in a UASB reactor for reductive dechlorination purposes.

Bir Yukarı Akış Anaerobik Çamur Battaniyesi Reaktörde Deniz tortulları ve Trikloretilen Azaltma gelen Sulfidogenic Çamur Gelişimi

The importance of microbial sulfate reduction relies on the various applications that it offers in environmental biotechnology. Engineered sulfate ...

Çevre

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

Here we report experimental simulations of hydrothermal chimney growth using injection chemical garden methods. The versatility of this type of experiment allows for testing of various proposed ocean / hydrothermal fluid chemistries that could have driven reactions toward the origin of life in environments on the early Earth, early Mars, or even other worlds such as the icy moons of the outer planets. We show experiments that include growth of chemical garden structures under anoxic conditions simulating the early Earth, inclusion of trace components of phosphates / organics in the injection solution to incorporate them into the structure, a switch of the injection solution to introduce a secondary precipitating anion, and the measurement of membrane potentials generated by chemical gardens. Using this method, self-assembling chemical garden structures were formed that mimic the natural chimneys precipitated at submarine hydrothermal springs, and these precipitates can be used successfully as flow-through reactors by feeding through multiple successive &#8220;hydrothermal&#8221; injections.

We describe chemical garden formation via injection experiments that allow for laboratory simulations of natural chemical garden systems that form at submarine hydrothermal vents.

Kimyasal Bahçeleri olarak Reaktörler Taklit Doğal Hidrotermal Sistemler Akış

Here we report experimental simulations of hydrothermal chimney growth using injection chemical garden methods. The versatility of this type of experiment ...

Kimya

Laser-heating and Radiance Spectrometry for the Study of Nuclear Materials in Conditions Simulating a Nuclear Power Plant Accident

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and Fukushima (Japan, 2011). Research on the causes, dynamics, and consequences of these mishaps has been performed in a few laboratories worldwide in the last three decades. Common goals of such research activities are: the prevention of these kinds of accidents, both in existing and potential new nuclear power plants; the minimization of their eventual consequences; and ultimately, a full understanding of the real risks connected with NPPs. At the European Commission Joint Research Centre&#39;s Institute for Transuranium Elements, a laser-heating and fast radiance spectro-pyrometry facility is used for the laboratory simulation, on a small scale, of NPP core meltdown, the most common type of severe accident (SA) that can occur in a nuclear reactor as a consequence of a failure of the cooling system. This simulation tool permits fast and effective high-temperature measurements on real nuclear materials, such as plutonium and minor actinide-containing fission fuel samples. In this respect, and in its capability to produce large amount of data concerning materials under extreme conditions, the current experimental approach is certainly unique. For current and future concepts of NPP, example results are presented on the melting behavior of some different types of nuclear fuels: uranium-plutonium oxides, carbides, and nitrides. Results on the high-temperature interaction of oxide fuels with containment materials are also briefly shown.

We present experiments in which real nuclear fuel, cladding, and containment materials are laser heated to temperatures beyond 3,000 K while their behavior is studied by radiance spectroscopy and thermal analysis. These experiments simulate, on a laboratory scale, the formation of a lava-phase following a nuclear reactor core meltdown.

Lazer-Isıtma ve bir nükleer santral kazası simüle Radiance spektrometresi çalışma koşullarında nükleer malzeme için

Major and severe accidents have occurred three times in nuclear power plants (NPPs), at Three Mile Island (USA, 1979), Chernobyl (former USSR, 1986) and ...

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to visualize the behavior of petroleum samples under process conditions. The experimental setup relies on a custom-built micro-reactor fitted with a sapphire window at the bottom, which is placed over the objective of an inverted microscope equipped with a cross-polarizer module. Using reflection microscopy enables the visualization of opaque samples, such as petroleum vacuum residues, or asphaltenes. The combination of the sapphire window from the micro-reactor with the cross-polarizer module of the microscope on the light path allows high-contrast imaging of isotropic and anisotropic media. While observations are carried out, the micro-reactor can be heated to the temperature range of cracking reactions (up to 450 &#176;C), can be subjected to H2 pressure relevant to hydroconversion reactions (up to 16 MPa), and can stir the sample by magnetic coupling. 
Observations are typically carried out by taking snapshots of the sample under cross-polarized light at regular time intervals. Image analyses may not only provide information on the temperature, pressure, and reactive conditions yielding phase separation, but may also give an estimate of the evolution of the chemical (absorption/reflection spectra) and physical (refractive index) properties of the sample before the onset of phase separation.

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

This article describes a setup and method for the in situ visualization of oil samples under a variety of temperature and pressure conditions that aim to emulate refining and upgrading processes. It is primarily used for studying isotropic and anisotropic media involved in the fouling behavior of petroleum feeds.

Rafineri Süreci Koşullarında Petrol Örneklerinin Faz Davranışının Yerinde Görselleştirme

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

Mühendislik

Optimization, Test and Diagnostics of Miniaturized Hall Thrusters

Miniaturized spacecraft and satellites require smart, highly efficient and durable low-thrust thrusters, capable of extended, reliable operation without attendance and adjustment. Thermochemical thrusters which utilize thermodynamic properties of gases as a means of acceleration have physical limitations on their exhaust gas velocity, resulting in low efficiency. Moreover, these engines demonstrate extremely low efficiency at small thrusts and may be unsuitable for continuously operating systems which provide real-time adaptive control of the spacecraft orientation, velocity and position. In contrast, electric propulsion systems which use electromagnetic fields to accelerate ionized gases (i.e., plasmas) do not have any physical limitation in terms of exhaust velocity, allowing virtually any mass efficiency and specific impulse. Low-thrust Hall thrusters have a lifetime of several thousand hours. Their discharge voltage ranges between 100 and 300 V, operating at a nominal power of &lt;1 kW. They vary from 20 to 100 mm in size. Large Hall thrusters can provide fractions of millinewton of thrust. Over the past few decades, there has been an increasing interest in small mass, low power, and high efficiency propulsion systems to drive satellites of 50-200 kg. In this work, we will demonstrate how to build, test, and optimize a small (30 mm) Hall thruster capable of propelling a small satellite weighing about 50 kg. We will show the thruster operating in a large space environment simulator, and describe how thrust is measured and electric parameters, including plasma characteristics, are collected and processed to assess key thruster parameters. We will also demonstrate how the thruster is optimized to make it one of the most efficient small thrusters ever built. We will also address challenges and opportunities presented by new thruster materials.

Here, we present a protocol to test and optimize space propulsion systems based on miniaturized Hall-type thrusters.

En iyi duruma getirme, Test ve kırılan Hall iticileri teşhis

Miniaturized spacecraft and satellites require smart, highly efficient and durable low-thrust thrusters, capable of extended, reliable operation without ...

Interactive and Visualized Online Experimentation System for Engineering Education and Research

Experimentation is crucial in engineering education. This work explores visualized experiments in online laboratories for teaching and learning and also research. Interactive and visualizing features, including theory-guided algorithm implementation, web-based algorithm design, customizable monitoring interface, and three-dimensional (3-D) virtual test rigs are discussed. To illustrate the features and functionalities of the proposed laboratories, three examples, including the first-order system exploration using a circuit-based system with electrical elements, web-based control algorithm design for virtual and remote experimentation, are provided. Using user-designed control algorithms, not only can simulations be conducted, but real-time experiments can also be conducted once the designed control algorithms have been compiled into executable control algorithms. The proposed online laboratory also provides a customizable monitoring interface, with which users can customize their user interface using provided widgets such as the textbox, chart, 3-D, and camera widget. Teachers can use the system for online demonstration in the classroom, students for after-class experimentation, and researchers to verify control strategies.

This work describes an online experimentation system that provides visualized experiments, including the visualization of theories, concepts, and formulas, visualizing the experimental process with three-dimensional (3-D) virtual test rigs, and visualizing the control and monitoring system using widgets such as charts and cameras.

Mühendislik Eğitimi ve Araştırması için İnteraktif ve Görselleştirilmiş Online Deney Sistemi

Experimentation is crucial in engineering education. This work explores visualized experiments in online laboratories for teaching and learning and also ...

A Modeling and Simulation Method for Preliminary Design of an Electro-Variable Displacement Pump

Electro-hydrostatic actuators (EHAs) have been considerably researched in academia, and their applications in various industrial fields are expanding. The variable-speed EHA has now taken priority over the variable-displacement EHA, but its driving motor and associated electronics encounter issues when applied in high-power applications: low-dynamics, high thermal dissipation, high price, etc. Therefore, a variable-displacement EHA equipped with an electro-variable displacement pump (EVDP) has been considered. The EVDP itself is a mechatronic system that integrates a piston pump, a ball screw, a gearbox, and a permanent magnet synchronous motor (PMSM). Consequently, the EVDP needs to be investigated to ensure its system-level performance when applied in an EHA. In addition to the previous research on the technical parameters of the EVDP, a dedicated design method is necessary for further reducing the cost of using the EVDP and exploring its performance potential. Here, a simulation based EVDP preliminary design method is selected for designing a 37 kW EVDP. Firstly, a previously proposed multidisciplinary model of the EVDP is extended by improving the parameter generation, including the EVDP life, reliability, control models, etc. Secondly, the proposed model is partially verified using a downsized prototype. Thirdly, the EVDP is simulated at a system level, supported by the proposed model. The EVDP performance is evaluated according to the specified design requirements. The temperature, bandwidth and accuracy, reliability and lifetime, etc., are all predicted for the EVDP. The simulation results demonstrate the EVDP's applicability in variable-displacement EHA. The proposed modeling and simulation method can be used to evaluate diverse EVDP performance and respond to general design requirements. The method can also support the resolution of the preliminary design challenges in terms of limited information and robustness. Therefore, the proposed method is appropriate for the realization of the simulation-based EVDP preliminary design method.

A simulation model specifically supporting the preliminary design of an electro-variable displacement pump (EVDP) is developed and partially verified by experiments. The control performance, life, reliability, etc., can all be evaluated using the proposed model, which covers the main performance requirements under the EVDP preliminary design task.

Elektro-Değişken Deplasmanlı Pompanın Ön Tasarımı için Bir Modelleme ve Simülasyon Yöntemi

Electro-hydrostatic actuators (EHAs) have been considerably researched in academia, and their applications in various industrial fields are expanding. The ...

Experimental Multiscale Methodology for Predicting Material Fouling Resistance

The buildup of fouling deposits in energy systems degrades their ability to transfer heat, reducing efficiency and causing operational issues such as localized corrosion. Each application presents its own challenges. In nuclear power generation, the buildup of CRUD (Chalk River Unidentified Deposits) induces unique, negative effects ranging from reduced heat transfer, to axial power shifting, to CRUD-induced localized corrosion (CILC), the last of which can cause sudden fuel failure. Knowledge of why CRUD forms and how to prevent its adhesion to nuclear fuel rods represents a major step towards eliminating it. This paper demonstrates a methodology to ascertain which materials may resist CRUD adhesion, thereby preventing its initiation and growth. It presents experiments targeted at multiple length scales: pool boiling (macroscale), which simulates CRUD initiation processes in a nuclear reactor, and atomic force microscope (AFM) force spectroscopy (microscale), which yields quantitative measurements of the adhesion between CRUD constituents and candidate CRUD-resistant materials. Early data from both sets of experiments show some correlation, suggesting that AFM force spectroscopy (AFM-FS) may be used to pre-screen materials for fouling resistance. So far, it appears that CRUD constituents adhere well to oxides, while carbides show both greatly reduced adhesion and no adherent CRUD in pool boiling experiments. The relationship between the AFM-FS measurements and the growth of CRUD in the pool boiling experiments may provide insight into the possible factors affecting fouling in nuclear reactors, eventually leading to its elimination.

Fouling, or corrosion product deposition, plagues numerous fields of energy production. At its core is adhesion between dissimilar materials. Understanding and controlling adhesion could reduce or eliminate fouling. This paper demonstrates pool boiling experiments (macroscale) and atomic force microscope force-spectroscopy measurements (microscale), which when in agreement, indicate fouling-resistance.

The buildup of fouling deposits in energy systems degrades their ability to transfer heat, reducing efficiency and causing operational issues such as ...

Biyoloji

Assembly of a Reflux System for Heated Chemical Reactions

Source: Laboratory of Dr. Philip Miller &#8212; Imperial College London
Many chemical experiments require elevated temperatures before any reaction is observed, however heating solutions of reactants can lead to loss of reactants and/or solvent via evaporation if their boiling points are sufficiently low. In order to ensure no loss of reactants or solvent, a reflux system is used in order to condense any vapors produced on heating&#160;and return these condensates to the reaction vessel.&#160;

Source: Laboratory of Dr. Philip Miller &#8212; Imperial College London
Many chemical experiments require elevated temperatures before any reaction is ...

Education

JoVE Science Education

Organik Kimya

Single and Two-phase Flow in a Packed Bed Reactor

Source: <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/author/Kerry+M._Dooley">Kerry M. Dooley</a> and Michael G. Benton, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA
The goal of this experiment is to determine the magnitude of maldistribution in typical packed bed reactors in both single phase and two-phase (gas-liquid) flow and evaluate the effects of this maldistribution on pressure drop. The concepts of residence time distribution and dispersion are introduced through the use of tracers, and these concepts are related to physical maldistribution.
Channeling in a single-phase flow can occur along walls or by preferential flow through a larger portion of the bed cross-section. Channeling in two-phase flow can result from even more complex causes, and simple two-phase flow theories seldom predict pressure drops in packed beds. A design goal is always to minimize the extent of channeling by finding the optimal bed and particle diameters for the design flow rates and by packing a bed in a way to minimize settling. It is always important to quantify how much maldistribution might occur and to over-design the unit to account for its occurrence.
The permeameter apparatus measures pressure drop, &#916;P, and the concentration of tracer (dye) exiting horizontal packed beds of armored glass for either water, air, or two-phase flow (Figures 1 and 2). Water enters through a control valve and can be routed through manual valves to any of five beds (48&#34; long, 3&#34; I.D.) with different size glass bead dumped (random) packings. The pressure drop is measured using a pressure transmitter. The water flow is measured by a differential pressure (DP, orifice) transmitter and the air flow by a dry test meter (similar to a home gas meter). The dye sample is injected upstream by an automated sampling valve. The exit concentration of the dye from a bed is measured using a UV-Vis spectrometer. Residence time distributions are calculated from the tests and compared to the predictions of theories on dispersion in packed beds. Two-phase flow will be studied in bed 5, which contains the largest particles.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10431/10431fig1.jpg" /> 
Figure 1: Process and instrumentation diagram of the apparatus.
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10431/10431fig2.jpg" /> 
Figure 2. 3-D rendering of the apparatus. Bed #1 is at the top, bed #5 at the bottom. The water control valve is on the left (red bonnet). The DP transmitter is at the top center (blue).

Source: Kerry M. Dooley and Michael G. Benton, Department of Chemical Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA
The goal of this experiment ...