• Title/Summary/Keyword: 예측계산식

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Numerical Simulation of Wind Induced Circulation in a Thermally Stratified Flow (수온성층흐름에서 바람에 의해 발생하는 순환흐름해석)

  • Lee, Jin Woo;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.44-44
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    • 2011
  • 저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 안정된 성층은 혐기성 조건을 제공하여 바닥에서의 과도한 조류성장을 유발하고 연직순환흐름을 방해한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 환경적인 문제를 감소시킬 수 있도록 중요한 역할을 한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 수온성층흐름에서의 순환흐름을 해석하기 위하여 유속성분을 계산하고 자유수면 변위와 온도, 염도등과 같은 스칼라양의 해석을 위해 다음과 같은 3단계의 방법을 이용하였다. 첫 번째 단계(정수압 계산단계)에서는 운동량 방정식의 경사항을 음해적으로 해석하고, 두 번째 단계(자유수면 보정단계)에서는 자유수면의 변화를 계산하고 수평방향 유속성분을 계산한다. 예측-수정자 방법(predictor-corrector step method)을 이용하여 자유수면변위와 유속을 구하였다. 마지막으로 세 번째 단계(이송-확산단계)에서는 이송-확산 방정식을 이용하여 스칼라양을 계산하였다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.

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Comparative Study on Rating Curve Using Mertens and Nuding Equation for Vegetated Channel (식생하도에서 Mertens와 Nuding식의 수위-유량 비교 연구)

  • Song, Ju-Il;Won, Jin-Young;Kim, Jong-Woo;Yoon, Sei-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.184-188
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    • 2010
  • 식재된 하도의 흐름 해석을 위하여 많은 연구자들이 모형을 제시하였지만 이들 연구는 주로 균일한 형태를 갖는 수로의 실험자료를 활용하여 검증되었다. 자연하천의 경우 하도는 복잡한 형태를 보이고 동시에 식생위치, 밀도 등이 다양하여 흐름 또한 매우 복잡하다. 이러한 자연하도에서 유량을 정확히 예측하는 것은 매우 어려우며 이러한 이유로 식생이 존재하는 자연하도의 실측자료에 대하여 검증이 필요하다. 본 연구에서는 Mertens와 Nuding의 방법을 활용하여 주수로와 홍수터 그리고 식생구역과 비식생구역 사이의 운동량 교환에 의한 흐름저항을 산정하고, Darcy-Weisbach식을 이용하여 분할단면 별 유속을 계산하였다. 계산된 유속으로부터 분할단면의 유량을 계산하고 이들의 총합으로 전단면의 유량을 산정하였다. 독일의 도시하천인 Enz강 4개 단면에 대하여 두가지 방법에 의해 수위에 따른 유량을 계산하고 실측 유량과 비교하였다. 비교결과 모든 단면에서 Nuding 방법이 Mertens의 방법보다 유량을 크게 산정하고 있음을 확인하였다. 이는 식생구역과 비식생구역 사이에서 운동량 교환이 발생하는 폭이 크면 클수록 경계면에서의 마찰은 증가하게 되는데 Nuding 방법이 Mertens방법보다 운동량 교환 폭을 상대적으로 작게 산정하여 경계면의 마찰 또한 작게 산정한 결과로 판단된다. 복단면의 홍수터에 식생이 존재하는 경우에는 Nuding방법이, 복단면 형태이더라도 식생이 호안에 존재하거나 단단면의 제방에 식생이 존재하는 경우에는 Mertens방법에 의해 계산된 유량이 실측유량과 비교적 일치하는 것으로 나타났다.

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Development of an Empirical Correlation to Evaluate the Bundle Effect in Saturated Pool Boiling of Water (물의 포화풀비등에서 다발효과를 평가하기 위한 실험식 개발)

  • Kang, Myeong-Gie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • A new empirical correlation was developed for application to the tandem tubes for saturated water at atmospheric pressure. The correlation was obtained by using experimental data and the least square method to calculate the bundle effect. A statistical analysis was performed to identify the suitability of the correlation. The correlation predicted the experimental data within ${\pm}8%$. The applicable ranges of the correlation correspond to a tube pitch of 28.5~114 mm, an elevation angle of $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$, an inclination angle of $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$, and heat fluxes of $0{\sim}120kW/m^2$ of the lower and upper tubes.

Analysis of dynamic downpull force on underflow type floating gate (부력식 수문의 동적 하향력 분석)

  • Lee, Ji Haeng;Han, Il Yeong;Choi, Heung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.78-78
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    • 2018
  • 자동수문이란 설정된 관리수위 이하에서는 수문이 개방되지 않고, 유량이 증가하여 관리수위 이상이 되면 수문이 개방되어 관리수위까지 방류하게 되면 다시 수문이 닫히게 되어 자동으로 관리수위를 유지한다는 것을 의미한다. 이러한 연직 자동수문의 방류특성이 수동식 연직수문과 다른 점은 유량에 따라서 수문 개방고의 증감과 수문개폐가 자동으로 이루어진다는 것이다. 따라서 자동수문의 운영 중 수문개방고의 거동과 자동개폐 시점을 예측하는 것은 정밀한 수문설계를 위해 매우 중요하다. 수문 개방 시 흐름이 정지되어있다고 가정하면, 정수압 상태의 부력이론에 의한 부력수문의 개방고는 어렵지 않게 계산할 수 있다. 그러나, 흐름이 정지되어 있다가 수문의 하단으로 방류가 시작되면 수문 선단을 포함한 주변에 압력 차이로 인해 동수압 하중이 발생하게 되어 수문에 진동을 유발하고, 수문개방을 억제하는 힘이 발생하여 수문 운영에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 부력식 수문의 모형실험을 통하여 정수압 상태의 부력이론에 의한 수문 개방율과 측정에 의한 수문 개방율을 비교하였으며, 압력계수를 이용하여 이론과 측정 수문 개방고의 차이는 동적하중에 의한 효과임을 확인하였다. 모형실험에서 측정된 자료와 수치모형 ANSYS - Fluent의 사용성을 검증하였고, 부력식 수문의 형상에 따른 동적하중을 분석하였다. 수문 형상비는 0.24~1.09로 설정하였고, 분석결과 부력식 수문은 수문 개방율이 커짐에 따라 압력계수는 감소하는 경향을 보였으며, 동적하중은 증가하는 경향을 보였다. 또한, 부력식 수문의 형상비에 따라서는 형상비가 증가함에 따라 동적하중이 감소하는 관계를 확인하였다.

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Measurement and verification of pipe cutting power using Labview software (Labview 소프트웨어를 활용한 파이프 절단 파워 측정 및 검증)

  • Jang, Tae-ho;Kim, Youngshik;Jang, Tae-soo;Ryu, Bong-Jo
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.18 no.7
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    • pp.1387-1391
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    • 2017
  • Cutting power estimation can be used to select appropriate actuators in the design process of machine tools. Therefore, accurate estimation of cutting power is an important part of the design process. In this study, pipe cutting power is first calculated theoretically using the slotting cutting power equation and then verified experimentally. In this case, a pipe cutting machine is used to cut two pipes made of different materials. Power consumptions in the motor during pipe cutting are measured by using the embedded software, Labview, and NI hardware. The slotting cutting power equation can thus be confirmed easily comparing theoretically calculated cutting powers with experimentally measured cutting powers. The pipe materials used in this study are SUS304 and AL6N01. The specific cutting power of AL6N01 material is proposed through our cutting experiment. As a result, this cutting power can be used to design machining tools for AL6N01 material.

Prediction of Thermal Behavior of Automotive LNG Fuel Tank (LNG 자동차 연료 탱크의 열적 거동에 대한 예측)

  • NamKoong, Kyu-Won;Chu, Seok-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.9
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    • pp.875-883
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    • 2010
  • The thermal performance of LNG fuel tanks of vehicles is determined by the time for non-venting storage of fuel and the amount of fuel supplied to the engine. In this study, we selected a double-walled vacuum-insulated fuel tank with a volume of 450 liter, and the properties of the fuel contained in it were assumed to be the same as those of the methane($CH_4$). For the increasing the non-venting fuel storage time, we propose the use of shielded penetration pipes in the tank. We compared the storage times of the tank used in our study with those of the conventional fuel tank. Further, the additional heat input required to maintain the fuel pressure necessary for an appropriate fuel supply rate was predicted. For these parameters, we derived a thermodynamic relationship that can be used to estimate the rate of increase in pressure for a known heat input, and we obtained equations for estimating the rate of heat leaked by using the established heat transfer model. From the results of numerical computation, we found the non-venting storage time of the tank with shielded pipes to be 25-30% higher than that of the tank with unshielded pipes. Further, we determined the appropriate operation conditions by taking into consideration the transfer rate of additional heat provided to the fuel tank.

Strength Prediction Model of Rapid Prototyping Parts - Fused Deposition Modeling (FDM) (쾌속조형재료의 강도예측모델 - Fused Deposition Modeling (FDM))

  • 안성훈;이선영;백창일;추원식
    • Composites Research
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    • v.15 no.6
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    • pp.38-43
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    • 2002
  • Rapid Prototyping(RP) technologies provide the ability to fabricate initial prototypes from various model materials. Stratasys' Fused Deposition Modeling(FDM) is a typical RP process that can fabricate prototypes out of plastic materials, and the parts made from FDM were often used as load-carrying elements. Because FDM deposits materials in about 300$\mu$m thin filament with designated orientation, parts made from FDM show anisotropic material properties. In this paper an analytic model was proposed to predict the tensile strength of FDM parts. Applying the Classical Lamination Theory, which was developed for laminated composite materials, a computer code was implemented. Tsai-Wu failure criterion was added to the code to predict the failure of the FDM parts. The tensile strengths predicted by the analytic model were compared with experimental data. The data and prediction agreed reasonably well to prove the validity of the model. In addition, a web-based advisory service(FDMAS) was developed to provide strength prediction and design rules for FDM parts.

디이젤기관에서의 연소실내 분무유동의 모델(I)

  • 김광수
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.1
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    • pp.32-38
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    • 1985
  • 지금까지의 계산된 직접 분사식 디이젤기관에서의 분무유동 현상은 실린더내에서의 공기유동과 공기밀도의 온도에 대한 변화를 고려하지 않은 경우이다. 디이젤 연소의 모델링을 위한 몇가지 단계, 즉 (1) 연소실내에서 공기유동을 무시한 경우의 분무유동 특성 (2) 공기유동 (swirl, squish, turbulence)을 고려한 경우에서의 분무유동 특성 (3) 연소실내에서의 분무제트와 주위 기체사이에의 열 및 질량의 이동현상 (4) 연소실 벽면과 연소가스 사이에의 열역학적 관계 의 4가지 단계중 제 1단계에 해당하는 모델로써 보다 완벽한 가정과 정확한 입력 데이터를 이용하면 좋은 예측결과를 나타낼 수 있는 자료가 될 수 있겠으며 공기유동을 고려한 경우의 분무유동 또한 프로그램이 거의 완성단계에 있으므로 가까운 시일내에 이용할 수 있으리라 믿는다.

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Rheological Characterization of Aqueous Poly(Ethylene Oxide) Solutions : Prediction of Stress Relaxation Behavior from Linear Viscoelastic Data

  • 송기원;노동현;장갑식
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.144-147
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    • 1998
  • 다양한 변형 양식에 대한 고분자 물질의 응답특성을 예측하기 위해서는 완화 스펙트럼 H(λ) 또는 선형 완화 탄성율 G(t)를 결정하여야 한다. 완화 스펙트럼은 연속 완화 스펙트럼과 불연속 완화 스펙트럼(혹은 이산 완화 스펙트럼)으로 구분되며, 완화 스펙트럼과 완화 탄성율을 동적 점탄성으로부터 계산할 수 있는 여러 가지 방법들이 많은 연구자들에 의해 수행되어 왔다.(중략)

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Predicting formula development of audible noise on a 765kV AC transmission line(I) (765kV 교류 송전선로의 가청소음계산 예측식개발(I))

  • 이동일;구자윤
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.45 no.4
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    • pp.612-615
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    • 1996
  • Audible noise from corona discharge had been identified as one of the most important factors in the design of conductor configurations for high-voltage transmission lines. 500kV and above. Therefore this paper describes audible noise characteristics of 6 X 480mm conductor bundle in KEPRI 765kV Test Line and Corona Cage. Prediction formula for audible(corona) noise on a 765kV transmission Line was developed using this results.

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