41. 열유체와 관련된 용어 설명 중 옳지 않은 것은? ① 정상 유동계 : 질량 또는 에너지 변화가 일어나지 않는 계 ② 유동에너지 : 계 경계를 통해 유입 또는 유출되는 유체 유동에 의한 에너지 ③ 등적과정 : 계의 압력이 일정하게 유지되는 조건에서 상태변화가 일어나는 과정 ④ 단열과정 : 상태의 변화 중 계의 경계를 통해 열전달이 일어나지 않는 과정
1번 : 정상유동계 : 정상상태란, 시간에 따라 상태가 변하지 않는 것을 의미한다. 정상유동계는 유체의 성질(밀도, 온도, 속도 등)이 변하지 않는 계를 의미한다.
2번 : 유동에너지 : 흐르는 유체가 가지고 있는 에너지
3번 : 등적과정 : 체적이 변하지 않는 과정
계의 압력이 일정하게 유지되는 과정은 등압과정이다.
4번 : 단열과정 : 열의 출입이 없는 과정
정답 : 3번
42. 다음 그림은 가압경수로형 원자력발전소의 이론적인 T-S 선도이다. 다음 T-S 선도 각 구간에 해당하는 발전소 기기의 명칭이 옳지 않은 것은? ① 1 - 2 : 고압터빈 ② 2 – 3 : 저압터빈 ③ 4 – 5 : 복수기 ④ 9 – 10 : 증기발생기
가압경수로의 이론적인 T-S 선도는 아래와 같다.
5 ~ 9 까지는 복수펌프, 주급수펌프를 통해 단열압축이 되면서, 급수가열기를 통해 급수온도를 증가시킨다.
9 ~ 1 : 증기발생기에서 열을 받아 물이 습증기로 변한다. 정압가열
1 ~ 4 : 고압터빈과 저압터빈 (단열팽창), 습분분리재열기를 거치면서 에너지를 소모한다.
4 ~ 5 : 복수기에서 정압방열되어 습증기가 물이 된다.
2 와 3 사이는 습분분리기이다.
정답 : 2
43. 점성유체의 층류와 난류를 구분하기 위한 레이놀드 수는 아래와 같다. 비중 0.9, 동점성계수 $5.45×10^{-5} m^2/s$의 유체가 지름 15 cm인 원형 배관 속을 0.6 m/s로 흐르고 있을 때, 이 유체흐름의 특성은?
44. 원자로 용기의 기능으로 옳지 않은 것은? ① 물리적 방벽 기능 제공 ② 핵연료와 원자로 내장품 지지 및 보호 ③ 원자로 냉각재 유로 형성 및 하중 흡수 ④ 노외핵계측 장비 수용
원자로압력용기
원자로용기는 핵연료와 내장품을 담고 있는 용기로 원자력발전소에서 가장 핵심적인 구조물이다.
1번 : 원자로용기는 노심과 냉각재의 방사성물질이 외부로 방출되지 못하도록하는 물리적방벽 역할을 한다.
2번 : 핵연료와 내장품을 담아두는 역할을 한다.
3번 : 원자로압력용기는 냉각재 순환유로를 형성한다. 압력용기 입구노즐로 냉각재가 들어와 하부로 내려갔다가 다시 올라오면서 핵연료를 훑고 올라가서 출구노즐로 나가 증기발생기로 들어간다.
4번 : 노외계측기는 압력용기 밖으로 누설되는 중성자를 측정하여 원자로의 출력을 측정하는 계측기로, 압력용기 밖에 설치된다.
정답 : 4번
45. 증기발생기 수위팽창(Swelling) 현상이 일어날 수 있는 경우가 아닌 것은? ① 주증기 격리밸브 닫힘 ② 터빈출력의 급격한 증가 ③ 주급수격리밸브 닫힘 ④ 증기덤프밸브 개방
증기발생기에는 2차계통의 물과 증기가 공존하고 있다. 믈과 증기의 경계부의 높이를 증기발생기의 수위라고 한다.
근데 수위의 측정은 다운커머(하향유로)의 물의 높이를 측정한다.
다운커머 : 증기발생기 상부에서 증기는 터빈쪽으로 빠져나가고, 나머지 물은 다시 증기발생기 바닥쪽으로 형성된 유로를 통해 재순환한다. 이 재순환되는 유로를 다운커머라고 한다. 재순환하면서 주급수와 합쳐져서 관다발지역(상승유로)로 유입되어, 증기발생기 상부로 가면서 증기가 된다.
증기발생기의 수위 변화는 다음과 같이 설명된다.
- 팽창 : 증기발생기 압력이 갑자기 낮아지면 증기 내 기포 크기가 증가한다. 물/증기 혼합물의 부피가 팽창한다. 이는 다운커머(하향유로)에서 관다발지역(상승유로, riser)으로 넘어와야할 유동에 저항을 주어 다운커머의 수위는 증가한다.
주증기 유량이 증가하면 증기생성량보다 증기 제거량이 더 많아져 증기발생기의 압력이 낮아져 수위는 증가한다.
주급수 유량이 감소하면 증기발생기 내 물의 온도가 증가해 기포가 더 많이 생겨 수위는 증가한다.
- 수축 : 증기발생기 압력이 갑자기 증가하면 증기 내 기포가 파괴된다. 물/증기 혼합물의 체적은 감소하고, 다운커머에서 관다발지역으로 물이 더 쉽게 넘어온다. 다운커머의 수위는 감소한다.
주증기 유량이 감소하면 증기발생기 압력이 커져 수위는 감소한다.
주급수유량이 증가하는 경우 물의 온도가 감소해 기포가 응축하여 파괴되고 수위는 감소한다.
팽창하는 경우 : 증기발생기 압력 감소, 증기유량 증가, 주급수 유량 감소
1.출력증가
2.터빈부하 급증가 시
3.증기덤프 동작(수증기 유량 급증)
4.증기발생기 대기방출밸브 (PORV) 개방
5.주증기관 파열사고 초기
6.주증기관 예열 또는 가압이 안된 상태에서 주증기관 하단 밸브 또는 우회밸브 개방
수축하는 경우 : 증기발생기 압력 증가, 증기유량 감소, 주급수유량 증가
1.출력 감발
2.주급수 유량 급증가 시
3.터빈출력 감발
4.주증기 차단밸브(MSIV) 닫힘 (수증기유량 급감)
5. 터빈 트립
1번 : 주증기 격리밸브는 주증기관 파단 시 주증기의 흐름을 차단하는 역할을 한다.
주증기 격리밸브가 닫히면 증기유량이 감소하고 압력이 증가해 수위는 수축한다.
2번 : 터빈출력이 급격히 증가하면 증기유량이 커져 압력이 감소하고 수위는 팽창한다.
3번 : 주급수 격리밸브가 닫히면 주급수량이 적어지고 물의 온도가 증가해 수위는 팽창한다.
4번 : 증기덤프밸브가 개방되면, 증기는 터빈을 우회하여 복수기로 바로 가거나 대기로 버려진다. 이는 증기유량을 증가시키는 효과를 내고, 압력이 감소해 수위는 팽창한다.
