한국원자력연구원에서는 초고온가스로를 모사할 수 있는 중형 헬륨 회로를 건설 중에 있다. 이 실험헬륨 회로에서 두 개의 전기 가열기가 헬륨 유체를 1 ~ 9 MPa 의 압력 하에서 $950^{circ}C$ 까지 가열하게 된다. 이 실험 헬륨 회로의 설계 사양을 최적화하기 위하여, 본 연구에서는 두 개의 가열기 중 하류에 위치한 고온헬륨가열기 안의 복합열전달 현상을 전산유체역학으로 해석하였다. 해석 결과에서 헬륨 가열기 내 최대 온도는 허용 한계를 넘지 않았고, 이로써 선정된 기하구조의 열적 특성은 설계요건을 만족함이 확인되었다.
A medium-scale helium loop that can simulate a VHTR (very-high-temperature reactor) is now under construction at the Korea Atomic Energy Research Institute. The heaters of the test helium loop electrically heat helium fluid up to $950^{circ}C$ at pressures of 1 to 9 MPa. To optimize the design specifications of the experimental helium loop, the conjugate heat transfer in the high-temperature helium heater was analyzed by performing a CFD simulation. The analysis results indicate that the maximum temperature does not exceed the allowable limit. It is confirmed that the thermal characteristics of the loop with the given geometry satisfy the design requirements.
