• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.40 no.4
• /
• pp.237-243
• /
• 2016

It is necessary to investigate the input power as well as the mass transfer characteristics of the aeration process in order to improve the energy efficiency of an aerobic water treatment. The objective of this study is to experimentally investigate the effect of orifice nozzle design and input power on the flow and mass transfer characteristics of a vertical two-phase flow. The mass ratio, input power, volumetric mass transfer coefficient, and mass transfer efficiency were calculated using the measured data. It was found that as the input power increases the volumetric mass transfer coefficient increases, while the mass ratio and mass transfer efficiency decrease. The mass ratio, volumetric mass transfer coefficient, and mass transfer efficiency were higher for the orifice configuration with a smaller orifice nozzle area ratio. An empirical correlation was proposed to estimate the effect of mass ratio, input power, and Froude number on the volumetric mass transfer coefficient.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.227-227
• /
• 2018

티롤리안 위어(Tyrolean Weir)는 유송잡물 및 유사의 영향이 비교적 높은 산악지역에 설치되는 취수구조물로 대부분 저류면적이 제한된 자류식(Run-Off River) 수력발전 및 소규모 농업용수 취수시설에 적합한 구조물이다. 티롤리안 위어는 일반적인 취수시설과 비교하여 구조물의 규모를 최소화할 수 있어 친환경적 취수구조물로 분류할 수 있다. 아직까지 국내에서는 설치사례가 없고 연구성과 또한 부족하여 적용성에 한계가 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 3차원 유동해석 프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 티롤리안 위어의 월류흐름특성을 분석하고 스크린 경사와 월류수위 변화에 따른 유량계수를 산정하였다. 티롤리안 위어 스크린경사에 따른 수치모형실험을 위해 3차원 AUTO CAD 프로그램을 이용하여 위어폭 11.0m, 길이 10m 및 수로경사 2:3의 솔리드 모형을 구성하였으며, 티롤리안 위어 스크린 경사를 $0^{\circ}$, $5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $20^{\circ}$, $25^{\circ}$, $30^{\circ}$로 변화시키며 월류수심 변화에 따른 수치모형실험을 수행하였다. 금회 수치해석 분석결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 티롤리안 위어 스크린 경사가 증가할수록 유량계수가 증가하였다. 2) 월류수심 1.4m일때 월류량의 표준편차는 0.767이며 월류수심 4.4m일때 표준편차는 9.580으로 월류수심이 증가할수록 스크린 경사에 따른 표준편차는 증가하는 것으로 확인되었다. 3) 티롤리안 위어 스크린 경사가 클수록 월류수심은 감소하고 접근수로부 유속이 증가하였으며 스크린 경사가 작을수록 월류수심은 증가하고 유속이 감소하는 경향을 확인하였다. 4) 티롤리안 위어 스크린 경사가 작고 월류수심이 클수록 광정위어와 유사한 흐름특성을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.193-193
• /
• 2011

현재까지 대부분의 지열원 열펌프 시스템에 관한 연구는 열펌프 유닛과 지중열교환기에 대해 개별적으로 수행되었으며, 열펌프 유닛과 지중열교환기 설계 및 최적화의 공통변수인 지중순환수 유량에 따른 시스템 전체에 대한 연구성과는 매우 미미한 실정이다. 본 연구에서는 현재 국내에서 인증되어 보급되고 있는 물매물 지열원 열펌프 유닛의 성능 자료를 분석하고, 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 열펌프 유닛의 성능 실험 및 지중열교환기 형상에 관한 설계 및 분석을 수행하여 지열원 열펌프 시스템 최적화에 관한 기반 기술 확보하고자 하였다. 현재 국내의 물대물 지열원 열펌프 유닛의 냉방 및 난방 조건에서의 최소 인증 COP는 각각 4.1과 3.45이다. 다양한 용량 및 성능을 갖는 국내 인증 물대물 지열원 열펌프 유닛에 대한 정량적 성능 분석을 위하여 3.5kW(1RT) 용량당의 지중순환수 유량과 COP를 고찰하였다. 냉방운전시 3.5kW 단위 용량당 열펌프 유닛의 지중순환수 유량은 10.73에서 18.52LPM을 나타냈으며, 난방운전에는 10.41에서 18.16LPM을 나타냈다. 이때, 냉방 COP는 4.1에서 5.4의 값을 나타냈으며, 난방 COP는 각각 3.5에서 4.2를 나타냈다. 인증 열펌프 유닛에서 지중순환수 유량과 열펌프 유닛의 냉난방 성능은 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 지중순환수 유량에 따른 지열원 열펌프 유닛과 시스템의 성능을 정량적으로 분석하고자 지중순환수 유량 변화에 따른 물대물 지열원 열펌프 유닛 성능 실험을 수행하고 이를 기반으로 지중열교환기를 설계 및 분석하였다. 냉난방 각 운전모드에서 ISO 13256-2 규격과 NRGT 101 규격을 기준으로 지중순환수와 부하측 유량 6LPM 에서 36LPM 사이에서 변화시키며 성능 실험을 수행하였다. 냉방 및 난방모드 모두 유량이 증가함에 따라 열펌프 유닛 COP가 증가하였으나, 유량 증가에 따른 열펌프 유닛 COP 증가율은 감소하였다. 지중순환수 유량이 18LPM 이상에서는 COP 상승폭은 미소하였다. 기존문헌의 부하 산정자료와 열펌프 유닛 실험 성능 데이터를 이용하여 지식경제부 고시 2009-332호에 준하여 수직밀폐형 지중열교환기를 설계하고 순환펌프 소요동력을 이용하여 시스템 COP를 분석하였다. 지중열교환기 설계 시 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 상용지중열교환기 설계프로그램인 GLD 프로그램을 사용하였다. 지중순환수와 부하측 2차 유체 유량 증가 시에 열펌프 유닛 COP 증가율 대비 시스템 COP 증가율은 감소하였으며, 난방모드에서는 일정 유량 이상에서는 열펌프 유닛 COP는 증가하였으나, 시스템 COP는 감소하였다. 또한, 지중순환수 유량 증가에 따라 지중열교환기 길이가 증가하였으며, 냉난방시의 지중열교환기 길이차이가 증가하였다. 지열원 열펌프 시스템의 고효율화 및 시공비 절감을 통한 경제성 확보를 위해서는 지열원 열펌프 유닛 성능과 지중열교환기 형상 공통 변수인 지중순환수 유량을 함께 고려하여 시스템을 설계하여야한다.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.52-56
• /
• 2001

A fundamental study on the cooling apparatus inshore fishing boat and its operation characteristics in sea water cooling system were performed experimentally. The circumstance is giving the blow against fisherman with incoming-decreasing and the difficulty of crew's supply and demand and management. In addition, the depression of the external situation such as the plan of EEZ(Exclusive Economic Zone) proclaim is forcing them into improving their fishing condition. By this international and domestic surrounding, the development of a cooling apparatus inshore fishing boat is demanded sincerely. We investigated load characteristics as the pilot plant operation characteristics estimation which is based on the development of cooling system and optimum cooling apparatus inshore fishing boat. These results provide useful informations which are applicable to an actual design and show the possibility of application to other fields.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.1858-1862
• /
• 2008

최근에 발생하는 이상홍수로 인하여 설계규모를 초과하는 홍수가 발생하여 월류에 의한 제방붕괴 피해가 증가하고 있다. 초과규모의 홍수가 유하하더라도 월류에 의해서 제방이 붕괴되는 것과 붕괴되지 않고 단순히 월류하는 경우의 피해 정도는 매우 다른 양상으로 나타난다. 제방이 붕괴되는 경우, 제내지 유입량 및 유입기간의 증가로 인명 및 재산피해가 가중된다. 따라서 인구가 집중되고 재산이 밀집되어 있는 지역에 대해서는 제방붕괴에 의한 피해를 감소시키기 위한 특별한 대책이 필요하다. 본 연구에서는 기존 제방의 식생이 제방 월류 붕괴에 미치는 영향을 추정하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 실험수로에 제작된 제방 뒷비탈에 인조식생을 부착시켜 유량에 따른 수심과 유속을 측정하였으며, 측정결과를 이용하여 조도계수를 산정하였다. 산정된 조도계수를 CIRIA(1987)의 보고서에 조도계수 산정 방법과 비교하고 분석하였다. 분석 결과, CIRIA(1987)에서 제시하고 있는 1V:2H제방의 조도계수 0.02보다 큰 값이 산정되었음을 알 수 있었다. 향후, 실제 식생에 대한 실험을 수행하여 흐름특성별 조도계수에 대한 추가적인 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.55 no.10
• /
• pp.823-833
• /
• 2022

This study aims to improve the runoff modeling accuracy of a basin using Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF) model by considering nonhomogeneous characteristics of a basin. By entering classified values according to the various types of land cover and soil to the parameters in HSPF-roughness coefficient (NSUR), infiltration (INFILT), and evapotranspiration (LZETP)- the heterogeneity of the Yongdam Dam basin was reflected in the model. The results were analyzed and compared with the one where the parameters were set as a single value throughout the basin. The flow rate and water quality simulation results showed improved results when classified parameters were used by land cover and soil type than when single values were used. The parameterization changed not only the flow rate, but also the composition ratio of each hydrologic components such as surface runoff, baseflow, and evapotranspiration, which shows the impact of the value set to a parameter on the entire hydrological process. This implies the importance of considering the heterogeneous characteristics of the land cover and soil of the basin when setting the parameters in a model.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.103-111
• /
• 2003

A chromel-alumel thermoelectric flow sensor using $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ thermal isolation membrane was fabricated. Temperature coefficient of resistance of thin film Pt-heater was about $0.00397/^{\circ}C$, and Seebeck coefficient of chromel-alumel thermocouple was about $36\;{\mu}V/K$. The sensor showed that thermoelectric voltage decreased as thermal conductivity of gas increased, and $N_2$-flow sensitivity increased as heater voltage increased or the distance between heater and thermocouple decreased. When heater voltage was about 2.5 V, $N_2$-flow sensitivity and thermal response time of the sensor were about $1.5\;mV/sccm^{1/2}$ and 0.18 sec., respectively. Linear range in flow sensitivity of the flow sensor was wider than that of Bi-Sb flow sensor.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.69-77
• /
• 2020

With the recent enlargement and complication of buildings, damage caused by the incidents of fires breaking out are escalating. Consequently, the use of sprinkler facilities is increasing among water-based fire extinguishing systems. Piping materials used in fire prevention systems include carbon steel (for general or pressure pipeline), CPVC, copper, and stainless-steel. Among these, the steel and CPVC pipes, which are commonly employed in fire prevention, were considered for testing the reliability of the water-based systems. This analysis was performed using the PIPENET software to perform hydraulic calculations in order to examine the flow and pressure at the terminal head when the corrosion coefficient was applied; this coefficient was applied considering the aging of pipes. Assuming a uniform pipe diameter in the steel pipes, the rated flow in the pump installed on the first floor of the basement was reduced by over 10% after 20 years had passed (C value of 90); moreover, the reduction in pressure and flow at its terminal head exceeded 30% and 16.5%, respectively. The results indicate that it is difficult to ensure the reliability of these fire prevention facilities. Furthermore, according to our estimation, considering 30 years had passed (C value of 80), the rated flow of the pump was reduced by over 15%, and the corresponding reduction in pressure and flow at its terminal head exceeded 42% and 24%, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.38 no.3
• /
• pp.255-262
• /
• 2014

To investigate the effect of oil on evaporation heat transfer of plate heat exchanger, evaporation heat transfer experiment was carried out using experimental apparatus for micro gear pumped R134a-oil circulation. By varying oil circulation rate of POE oil from 0 to 5%, evaporation heat transfer performance of plate heat exchanger was investigated. As OCR(Oil Circulation Ratio) increases, the evaporation heat transfer coefficient of R134a decreases and pressure drop increases. When the evaporating temperature is $30^{\circ}C$ and the refrigerant mass flow rate is 80 g/s, evaporation heat transfer rate decreases by 10 % and pressure drop increases by 10% at 2% of OCR condition.

• Tunnel and Underground Space
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.275-286
• /
• 1998

The effective permeability and the representative element volume(REV) of fracture network model were evaluated based on the parameters such as permeability tensor, principal permeability and the direction of principal permeability. The effective permeability ranges between the harmonic mean and the arithmetic mean of the local permeabilities of subdivided blocks. From the numerical experiments, which were for investigating the influence of model volume on the variation of flux for the cubic models, it was found that the variation of flux became reduced as the model volume approached REV. The variation of groundwater flux into the tunnel in the fracture network model was mainly dependent on the ratio of the tunnel length to model size rather than REV. And it was found that groundwater flux into the tunnel was not completely consistent between the fracture network model and the equivalent porous media model, especially when the ratio of the tunnel length to model size is small.