• 제목/요약/키워드: 유속변화

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Analysis of Coefficiency According to Blade rpm Change in Tidal Current Power Generation System (조류발전 시스템 내 블레이드 회전수 변화에 따른 효율 특성 분석)

  • Lee, Uk Jae;Han, Seok Jong;Bak, Da In;Jeong, Shin Taek
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • 제31권5호
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    • pp.314-319
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    • 2019
  • The numerical simulation method was used to analyze the flow velocity change and mechanical coefficient characteristics of the blade in the shroud system that changes with the initial flow velocity and the blade rpm. In the analysis condition, the initial flow velocity was varied from 0.35 m/s to 1.0 m/s, and the blade rpm varied from 50 rpm to 300 rpm. Through this, the mechanical coefficient was estimated. The flow velocity changes tended to increase more than 1.8 times at the middle point compared to the inlet. When the flow velocity ratio was 0.75 m/s compared to the initial flow velocity of 0.5 m/s, the flow velocity ratio decreased. The mechanical coefficient using the torque of the blade also showed the highest coefficient at 0.5 m/s, and the trends were similar. On the other hand, the maximum coefficient was estimated to be about 20.88% in TSR 4.77 when the initial flow velocity was 0.5 m/s. The mechanical coefficient analysis of blades in this study is expected to provide the basic data for hydraulic model experimental.

A Study on Relation between the Fuel Mass Flux and the Oxidizer Mass Flux with the Initial Port Diameter in Hybrid Rocket (하이브리드 로켓에서의 초기 포트직경을 고려한 산화제 유속과 고체연료 유속과의 관계에 관한 연구)

  • Lee, Jung-Pyo;Cho, Sung-Bong;Yoon, Sang-Kyu;Park, Su-Hayng;Song, Na-Young;Kim, Gi-Hun;Cho, Jung-Tae;Sung, Hong-Gye;Moon, Hee-Jang;Kim, Jin-Kon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.243-247
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    • 2007
  • Fuel mass flux was experienced with a function of the oxidizer mass flux using initial port area of solid fuel, in stead of regression rate correlation which shows combustion characteristic in hybrid propulsion. The burning rate could be easily obtained by using the oxidizer mass flux of initial port area without iteration, and fuel configuration could be designed simply. In this experiments PE was used as fuel, COX was used as oxidizer. A variation of mass flux of solid fuel with port area is considered by changing the burning time. In the case of approximate 0.5 for an exponent of oxidizer mass flux, using the fuel mass flux correlation is more suitable than regression rate correlation in hybrid propulsion.

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Application of Depth-averaged 2-D Numerical Model for the Evaluation of Hydraulic Effects in River with the Riparian Forest (하안림 영향 검토를 위한 수심평균 2차원 수치모형 적용)

  • Kim, Ji Sung;Kim, Won;Kim, Hyea Ju
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • 제31권2B호
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    • pp.165-173
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    • 2011
  • In this study, FESWMS FST2DH model was used to analyze the change of flow characteristics after making the riparian forest. The additional flow resistance is calculated based on the drag-force concept acting on each tree and the lateral momentum transfer between planted and non-planted zone could be satisfactorily reproduced by parabolic turbulence model in this depth-averaged 2-D numerical model. For model validation, the simulated velocities were compared with the measured data, showing good agreement in both tree density cases of experiments. The previous method using a proper Manning's n coefficient gives reasonable solutions only to evaluate the conveyance, but the calculated approach velocity at each tree was different from realistic value. The proposed procedure could be widely used to evaluate hydraulic effects of riparian trees in practical engineering.

A Comparison of 2D hydraulic analysis on transverse structure (하도내 횡단구조물에 따른 2차원 수리분석 비교)

  • Choi, Gwang Bok;Ah, Seoung Seop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.295-295
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    • 2017
  • 본 연구에서는 2차원 수리모형을 이용하여 자연하천에 보가 없는 경우, 직선 보, 경사 보 3가지 경우로 적용하여 2차원 수리분석을 실시하여 상 하류 수리특성을 검토하여 향후 하천개설 및 하도 설계의 기초자료를 제공하고자 한다. 보의 배치가 하천에 미치는 영향으로 수리특성의 변화와 유속의 변화, 토사의 이동 등 하도 내 흐름 특성의 2차원 해석결과를 도출함으로써 하도 내 횡단구조물 설치에 따른 기초적인 자료를 제공하고자 한다. 보 설치로 인한 하천 주변 친수 공간 발달로 인한 여가시설, 이동편의를 위한 도로설치 등 공간조성 설계 시 기초자료로 활용가능 할 것이다. 연구대상 하도구간은 경주 시내를 통과하는 형산강의 남천합류부 2.7km 지점부터 경주시 천북면 모아리에 위치한 모아수위관측소까지 약 8.7km 구간이다. 연구대상 유역인근에 위치한 수위관측소는 경주, 모아 관측소가 있으며 수리해석을 위한 경계조건으로 활용하였다. 연구대상 구간의 상류 부근에 경주 북천이 합류하고 있으며 현재 월령보가 경사 방향으로 설치되어져 있다. 본 연구에서는 상류경계 입력자료 계획홍수량은 형산강하천기본계획보고서(2011)을 참고하였으며, 경주 금장대 부근 합류하는 북천의 계획홍수량은 북천하천기본계획보고서(2011)를 참고하였다. 하류 경계입력자료 계획홍수위도 형산강하천기본계획보고서(2011) 참고하여 2차원 수리특성을 분석하였다. 수문량에 따른 홍수위 변화특성을 분석한 결과 풍수량과 100년 빈도 홍수량에 대해서 직각보 최대수위가 높게 분석되었으며, 유속에 대해 분석한 결과 풍수량과 100년 빈도 홍수량에 대해서 직각보가 경사보보다 물넘이 부분에서 최대유속이 빠르게 분석되었다. 또한 보가 없을 경우와 풍수 시 흐름특성을 분석한 결과 유선방향이 현재의 경사보 방향과 일치하는 것으로 분석된다. 이상의 연구결과를 검토할 때, 직각보 상류에 자전거 교량을 건설할 때 최대 유속이 발생하는 위치에는 교량기초공이나 교각 부분의 보강이 필요할 것으로 판단된다. 둔치 주변 유속변화가 발생할 수 있으므로 수위와 유속을 동시에 고려한 친수시설을 설치할 필요가 있는 것으로 판단된다.

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Modelling Relative Water Flow and its Sensitivity of Fish in a Towed Fishing Gear (예망어구내의 상대유속과 어류의 유수감각 예민도에 대한 모델링)

  • 김용해
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • 제33권3호
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    • pp.226-233
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    • 1997
  • 예망어구의 유체역학적인 특성과 예망어구내에서의 유속 측정 자료를 기초로 어류의 측선 유수감각에 작용하는 유효한 유수자극량을 추산하고 정량화하기 위하여 예망어구내의 3차원적인 상대유속의 선형적인 분포정도를 모델링하였다. 예망어구내의 상대유속은 망지의 제반규격과 예망어구의 수중 전개형상에서의 각부 거리비에 따라 상대유속비를 선형적으로 수식화하여 본문의 식(3)과 (8)로 표현하였다. 이러한 상대유속비는 어류의 측선 유수감각기관에 의하여 탐지될 수 있는 와동 유수자극량의 지표로써 사용될 수 있다. 어류의 유수감각 예민도는 어류의 전장과 어체주위 상대유속에 의하여 선형적으로 변화되는 것으로 가정하고 본문의 식(9)와 같이 탐지가능한 상대유속차의 최소값으로 나타내었다. 예망어구내의 상대유속 분포에 관한 본 모델의 계산 결과는 실물예망어구에서 실측된 상대유속의 범위내에서 거의 근사하게 나타났으며 본 모델은 어류의 대망행동 모델링에서 예망어구의 유수자극과 어류의 유수감각 예민도를 상대적으로 정량화하여 어류행동의 반응요인으로 적용할 수 있을 것이다.

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Error Analysis of Image Velocimetry According to the Variation of the Interrogation Area (상관영역 크기 변화에 따른 영상유속계의 오차 분석)

  • Kim, Seojun;Yu, Kwonkyu;Yoon, Byungman
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • 제46권8호
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    • pp.821-831
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    • 2013
  • Recently image velocimetries, including particle image velocimetry (PIV) and surface image velocimetry (SIV), are often used to measure flow velocities in laboratories and rivers. The most difficult point in using image velocimetries may be how to determine the sizes of the interrogation areas and the measurement uncertainties. Especially, it is a little hard for unskilled users to use these instruments, since any standardized measuring techniques or measurement uncertainties are not well evaluated. Sometimes the user's skill and understanding on the instruments may make a wide gap between velocity measurement results. The present study aims to evaluate image velocimetry's uncertainties due to the changes in the sizes of interrogation areas and searching areas with the error analyses. For the purpose, we generated 12 series of artificial images with known velocity fields and various numbers and sizes of particles. The analysis results showed that the accuracy of velocity measurements of the image velocimetry was significantly affected by the change of the size of interrogation area. Generally speaking, the error was reduced as the size of interrogation areas became small. For the same sizes of interrogation areas, the larger particle sizes and the larger number of particles resulted smaller errors. Especially, the errors of the image velocimetries were more affected by the number of particles rather than the sizes of them. As the sizes of interrogation areas were increased, the differences between the maximum and the minimum errors seemed to be reduced. For the size of the interrogation area whose average errors were less than 5%, the differences between the maximum and the minimum errors seemed a little large. For the case, in other words, the uncertainty of the velocity measurements of the image velocimetry was large. In the viewpoint of the particle density, the size of the interrogation area was small for large particle density cases. For the cases of large number of particle and small particle density, however, the minimum size of interrogation area became smaller.

Temperature Characteristics of Solid State Flow Velocity/Mass Sensor (반도체형 유속/유량센서의 온도특성)

  • Choi, Jai-Gun;Kim, Hyung-Pyo;Park, Se-Kwang
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • 제4권2호
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    • pp.29-36
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    • 1995
  • A constant solid state flow velocity/mass sensor has been fabricated and its characteristics were measured according to flow velocity and fluid temperature. Parameters of the sensor circuit were obtained by simulation using finite difference method. Sensitivity was 10mW/(cm/sec) in the range of flow velocity 0-45cm/sec and response time was within two seconds. For the experiment of fluid temperature variation, the sensor output was compensated at the rate of temperature variation $0.1^{\circ}C/min$, however, with the rate of $0.2^{\circ}C/min$ it took two minutes to be compensated. Since it is not quite often to have such a rate of temperature variation of $0.2^{\circ}C/min$ or more, the developed sensor output can be used for most applications to detect small amount of flow-rate.

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Change of Velocity Profile due to Introduction of Suspended-Sediment Particles in Turbulent Open-Channel Flow (부유사 입자에 의한 개수로 난류 유속 분포의 변화)

  • Yu, Kwon-Kyu;Yoon, Byung-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.357-361
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    • 2005
  • 부유사 입자를 난류 흐름 중에 투입하면 유속의 연직 분포를 다소간 변화시키는 것으로 알려져 왔다. 1946년에 Vanoni가 Karman 상수의 감소를 제안한 이후 이것은 상당한 논쟁을 불러 왔다. 본 연구에서는 입자 추적유속계(PTV)를 이용하여 개수로 중의 난류와 유사의 속도를 직접 측정하고, 이 자료를 분석하여 부유사 입자가 개수로 난류의 유속 분포에 어떻게 영향을 미치는 가를 구명하였다. 또한 기존의 연구의 측정 자료들과 그들의 주장을 재검토하였다. 분석 결과 부유사 입자는 Karman 상수를 다소 감소시키는 것으로 나타났다. 이 감소 현상은 물과 유사의 상대적인 속도 분포로 설명할 수 있다. 다만 Karman상수의 감소 정도는 종래의 연구자들이 주장한 것보다 상당히 작다. 이처럼 차이가 나는 이유는 종래의 연구들이 Karman 상수의 산정 방법이나 이용한 자료의 선택에서 문제가 있었기 때문이다. 또한, 난류 중에 투입된 부유사는 마찰 속도에는 그다지 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

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Two-dimensional Flow Modeling under Considering Vegetation on Flood Plain (홍수터 식생을 고려한 이차원 하천 흐름모델링)

  • Lee, Nam-Joo;Lee, Haegyun
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.315-316
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    • 2011
  • 하천에 침입한 식생은 흐름 저항을 증가시키며, 이로 인해 유속이 감소하고 홍수위가 증가하며 하천 지형 변화에도 상당한 영향을 미치게 된다. 이 연구는 한강하류부에 위치한 장항습지 식생이 홍수위에 미치는 영향을 분석하기 위한 연구이다. 홍수 흐름 예측에는 이차원 흐름모형을 사용하였으며, 식생의 영향은 조도계수를 변화시키는 방법을 사용하였다. 장항습지의 수목 밀생지역에서 유속이 약 60% 이상 감소되는 것으로 나타났으며, 저수로에서 유속은 약 20~30% 증가되는 것으로 나타났다. 좌안으로 접근할수록 유속의 증가가 두드러지는 것으로 예측되었다. 식생을 고려했을 때, 유속이 좌안으로 치우치고 장항습지의 경계 부근에서 줄어드는 현상은 장항습지의 성장과도 관련이 있는 것으로 판단된다.

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Changes in Water Depth and Velocity by Debris around Piers (교각 주위내 부유잡목에 의한 수위 및 유속변화에 관한 연구)

  • Choi, Gye-Woon;Kim, Gee-Hyoung;Park, Yong-Sup
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • 제36권2호
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    • pp.273-284
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    • 2003
  • In this paper, the reasons of damages and the case study are review in which bridge pier with debris accumulation, and safety Influence factors by debris around the bridge piers are review. Also experiment Is conducted for the characteristic of flow around piers by different area and angle of debris and the basic characteristics was review for safe design of bridge and embankments. As result of review of several standards of design, hydraulic structure's freeboard is simply decided by discharge, so it needs more detail standards. And as result of experiment, in the case of that water depth is deep and velocity is slow, variation of water depth Is more increase as increasing of debris. Therefore the variation regime of flow characteristics like velocity and water depth by debris is more large in the stream of small or medium size, which streams have large water depth and slow velocity so Froude Number Is expressed as small in the flood. Also when Froude Number is about 0.5, the water elevation is over freeboard in the standard if the debris over 20%. Therefore when hydraulic structure is constructed in the stream of small or medium size, it need to conduct more detail experiments about influence of debris, distribution of velocity and variation of elevation, and than the more safe freeboard will be presented using the experimental results.