3-필드 모델링이 개발되었고 TRAC-M/F90 (Modernized Transient Reactor Analysis Code, Fortran 90) 코드의 액적거동 예측성능의 향상을 위해 1차원 기본 요소들에 이식되었다. 작업은 검사작업의 효율성을 감안, 기술적으로 분할되어 진행되었다.
지배 방정식들은 액적과 액막 사이의 열적 평형을 가정한 각 필드의 보존 방정식으로 구성되었다. 결과적으로, 세 개의 운동량 방정식, 불응축성 가스를 포함한 네 개의 질량 보존 방정식, 두 개의 에너지 보존 방정식이 사용되었다.
액적의 운동량 방정식의 개발과정에서, 액적 하나에 작용하는 간단화된 힘 평형 방정식을 사용한 방식과 연속체 가정에 기반한 액적장의 운동방정식을 사용한 두 가지의 상반된 형태의 접근이 이루어졌다. 첫 번째 방식은 불안정한 특성을 보여 주었으며, 따라서 두 번째의 방식이 선택되었다. 3-필드 모델링에 필요한 모든 실험 상관식들은 문헌으로부터, 특히 COBRA-TF의 물리모델들로부터 얻어졌다.
각각의 상관식의 민감도가 조사되었으며, 이에 의해 액적 직경과 액적에 작용하는 항력의 영향이 무시할 만 하다는 것이 발견되었다.
Semi-Implicit 방법에 비교하여 SETS 방법의 긍정적 효과가 실행시간과 maximum allowable time step 크기로써 평가되었다. 유효성 검사를 위해 Collier and Hewitt의 실험이 모사 되었다. 비교된 액적 유량과 압력 강하는 모두 실험값과 예측값이 각각 16.5%, 9.6%로 일치하고 있으며, 이에 본 연구에서 개발된 3-필드 모델이 합리적이라는 것이 결론지어졌다.
추가적으로, 물리 모델들에 대한 평가가 수행되었다. 벽면과 계면 항력 모델이 먼저 결정되었으며, 그 이후로 액적 이탈ㆍ점착 모델에 대한 평가가 수행되었다. COBRA-TF에서 사용된 W$\ddot{u}$rtz의 액적이탈 모델과 Kataoka and Ishii의 모델이 평가되었다. 계산 결과들은 Kataoka and Ishii의 모델이 porous sinter 방식의 액체 주입 실험을 모사하는데 좀 더 정확하나, 다른 방식의 액체 주입 실험을 모사하기는 어려움을 보여주었다. W$\ddot{u}$rtz의 액적이탈 모델은 고압, 증기/물 실험과 액적 평형 상태의 3.18cm 직경의 공기/물 실험에서 유효함을 보여주며, 이로부터 W$\ddot{u}$rtz의 모델이 본 연구의 기본 모델로 선정되었고, porous-sinter 액체 주입 방식의 공기/물 실험의 예측을 위해서는 Kataoka-Ishii 모델이 선택적으로 적용될 것이 추천되었다.
결정된 모델이 실험데이터와 비교, 검증되었다. 예측값은 실험 데이터와 23.9% RMS 에러로 일치하는 결과를 보여주었다.
