Thermal hydraulic characteristics of thorium-based fuel assemblies loaded with annular seed pins have been analyzed using MATRA_A combined with MATRA, and compared with those of the existing thorium-based assemblies. MATRA and MATRA_A showed good agreements for the pressure drops at the internal subchannels. The pressure drop generally increased in the cases of the assemblies loaded with annular seed pins due to the larger wetted perimeter, but an exception existed. In the inner subchannels of the seed pins, mass fluxes were high due to the grid form losses in the outer subchannels. About 43% of the heat generated from the seed pin flowed into the inner subchannel and the rest into the outer subchannel, which implies the inner to outer wall heat flux ratio was approximately 1.2. When the relative annular seed pin power is higher, the inner to outer wall heat flux ratio and inner subchannel mass flux are lower. The maximum temperatures of the annular seed pins were slightly above 500℃. The MDNBRs of the assemblies loaded with annular seed pins were higher than those of the existing assemblies. Due to the fact that interchannel mixing cannot occur in the inner subchannels, temperatures and enthalpies were higher in the inner subchannels.
환형 시드 연료봉을 장착한 토륨 핵연료 집합체의 열수력적인 특성을 냉각재와 열 흐름이 내부와 외부 부수로로 나누어짐을 계산할 수 있는 프로그램을 MATRA와 연결해서 분석하였고 기존의 토륨 핵연료 집합체의 특성과 비교하였다. 환형 시드 연료봉을 분석하는데 있어서 냉각재와 열 흐름의 나누어짐이 가장 중요한 요소이다. 출력 나누어짐의 허용 오차는 0.1%, 부수로간의 압력 강하 허용 오차는 0.005 MPa, MATRA_A와 MATRA로 계산한 내부 부수로에서의 압력 강하 사이의 허용 오차는 5%로 각각 정하고 계산을 수행했다. 그 결과, MATRA와 MATRA_A의 내부 부수로 압력 강하는 잘 일치하였고, 환형 시드 연료봉을 장착한 집합체에서의 압력 강하가 기존의 집합체에서의 압력 강하보다 큰 것으로 계산되었다. 이 것은 증가된 냉각재와 연료봉의 접촉 둘레 때문이지만 예외적으로 압력 강하가 작은 경우도 있었다. 또한 내부 부수로에서의 질량 유속이 크게 예측되었는데 이 것은 외부 부수로에서의 지지격자에 의한 압력 강하가 크기 때문이다. 대략 43% 정도의 열이 시드 연료봉의 안쪽으로 흐르고 나머지 열이 바깥쪽으로 흐르는 것으로 분석되었는데 이 것은 안쪽과 바깥쪽의 열유속 비가 약 1.2 라는 것을 의미한다. 환형 시드 연료봉의 상대적인 출력이 높을 경우 안쪽과 바깥쪽의 열유속 비와 안쪽 부수로의 질량 유속이 작은 것으로 예측되었다. 환형 시드 연료봉의 최대 온도는 500℃를 약간 넘는 것으로 분석되었다. MDNBR의 경우는 환형 시드 연료봉을 장착한 집합체가 높게 예측되었다. 내부 부수로에서는 부수로간의 열 혼합이 발생할 수 없기 때문에 온도와 엔탈피가 높게 계산되었다.
