• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.30 no.5
• /
• pp.477-485
• /
• 2014

Imha Reservoir is connected to Andong Reservoir via a diversion tunnel allowing water to pass between. The diversion tunnel is equipped with screens to exclude exotic largemouth bass due to their predatory impacts on prey assemblages resulting in a degradation of species richness of local fish fauna and extinction of local fish populations in Korea. Flow pattern changes resulting from the fish screens and trash racks were investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model. Numerical simulations showed that the decrease in the discharge capacity of the tunnel is approximately 8.6% and the headloss coefficient for fish screen at Andong intake tower was determined to be 1.5. In order not to allow the small fishes enough to pass through the wire openings enter into Imha Reservoir through tunnel, the velocity in the tunnel should be greater than 1.48 m/s which is a critical ascending velocity of the bass. This study suggests that it can keep the velocity higher enough to exclude largemouth bass when a gate opens with the condition of 1.0m difference in water stage between two reservoirs.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.27 no.2
• /
• pp.215-222
• /
• 2013

The fluctuation of inlet flow to a water treatment plant makes a serious problem that it can change the outlet flowrate from each process abruptly. Since it takes very short time for the surface wave occurred from the fluctuation of inlet flow to reach the latter processes, it is impossible for operators to cope with that stably. In order to investigate the characteristics of hydraulic behavior for rectangular sedimentation basin in water treatment plant, CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation were employed. From the results of both CFD simulations, it was confirmed that time taken for the follow-up processes by the fluctuation in intake well can be estimated by the propagation velocity of surface waves. Also, it takes very short time for the surface wave occurred from the fluctuation of inlet flow to reach the latter processes. In the case of inlet flowerate being increased sharply, local velocity within sedimentation basin appeared as wave pattern and increased due to convection current. Also, it could be observed that vortex made local velocity in the vicinity of bottom rise.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.159-165
• /
• 2015

The article presents a parametric study on geometrical design optimization for coupling the joint between a large exhaust air chimney and electromagnetic pulse (EMP) shield for gas turbine electricity generator. We conducted computational fluid dynamics (CFD) simulations on hydraulic diameters of waveguide below cutoff(WBC) ranges 800mm~1025mm, the connection distance ranges 150~450mm, and exhaust gas flow velocities at 15, 20, and 25m/s. The results show that the diameter of main chimney, connection distance, and exhaust gas velocity had impacts on flow stream at the EMP shield. To provide a fully developed stream line at three different flow velocity cases, the WBC diameter and distance of connection should be larger than 1050mm and longer than 300mm, respectively.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2008.11b
• /
• pp.2530-2535
• /
• 2008

The Visualizations of the flowfield through tube banks with in-line and staggered arrangements were investigated by PIV. Strouhal numbers, velocity vectors and velocity profiles around the cylinders with in-line and staggered arrangements were observed at the pitch ratio $P_t/D=2.0$ and Reynolds number of $Re=4.0{\times}10^3$. As the results The flow patterns through tube banks were almost a straight line in case of the in-line arrangement while it was almost 八 type in case of the staggered arrangement in the direction of the wake. The average velocity in the rear region of the tube banks with the staggered arrangement was far smaller than that with the in-line arrangement. The Strouhal number in the last rank was far smaller than that in the front ranks in both of the in-line and staggered arrangements. The wake of each cylinder changed with time and with the position of the cylinder.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.51-56
• /
• 2002

Satellite propulsion system is employed for orbit transfer, orbit correction, and attitude control. The monopropellant feeding system in the low-earth-orbit satellite blowdowns fuel to the thrust chamber. The thrust produced by the thruster depends on fuel amount flowed into the combustion chamber. If the thruster valve be given on-off signal from on-board commander in the satellite, valve will be opened or closed. When the thrusters fire fuel flows through opened thruster valve, instantaneous stoppage of flow in according to valve actuation produces transient pressure due to pressure wave. This paper describes transient pressure predictions of the KOMPSAT-2 propulsion system resulting from latching valve and thrust control valve operations. The time-dependent set of the fluid mass and momentum equations are calculated by MOC.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.42.2-42.2
• /
• 2009

연속주조공정에서 용강의 통로, 산화방지 및 유체 흐름을 용이하게 하는 역할을 하는 다공성 노즐(porous nozzle)은 용강과의 직접적인 접촉으로 인한 화학 반응 및 용강의 침투현상을 방지하기 위해 불활성 가스를 주입하여 청정강을 제조하는데 이용된다. 공정 중 노즐 막힘으로 인한 배압상승과 열충격에 의한 크랙(crack) 발생이 문제되고 있으며 신뢰성 향상 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기공크기와 기공분포가 고온안정성 및 내열충격성에 미치는 영향을 알아보고, 내구성 시험 및 고장분석을 통하여 노즐의 신뢰성 향상 방안을 고찰 하였다. 기공을 제어한 시편을 제조하여 기공분포에 따른 고온안정성을 확인하기 위해 실제 사용 조건인 용강온도($1550^{\circ}C$)와 보다 높은 온도($1700^{\circ}C$)에서 각각 고온 시험을 수행하였다. 열충격을 스트레스 인자로 한 내구성 시험을 수행한 후 고장원인을 분석하였으며 열화정도를 확인하기 위해 열처리 온도에 따른 차압 및 굽힘 강도 변화를 비교하였다. 또한 결정상 분석을 통해 온도에 대한 상변화를 확인하였고, 시편의 표면 및 파단면의 미세구조 분석을 통해 크랙 발생여부를 확인하였다. 다공성 노즐의 기공분포가 균일 할수록 고온안정성 및 내열충격성이 향상됨을 확인하였고, 이를 통해 Porous Nozzle의 열화원인으로 판단되는 기공 크기 및 분포에 따른 크랙 발생에 대해 열응력 고찰을 수행하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.38.2-38.2
• /
• 2009

마이크로노즐은 우주공간에서 인공위성의 자세를 바로잡는 데 필요한 마이크로 로켓에 들어가는 필수적인 부품이다. 마이크로 노즐은 또한 나노입자 적층 시스템(nano-particle deposition system, NPDS)에 들어갈 수 있다. NPDS는 세라믹 또는 금속 나노분말 입자를 노즐을 통해 초음속으로 가속시킨 뒤 상온에서 이를 기판에 적층시키는 새로운 시스템이다. 본 연구의 목표는 NPDS에 쓰이는 노즐을 일반적인 반도체 공정을 이용하여 마이크론 스케일의 목을 갖도록 한 마이크로노즐을 제작하는 데 있다. 보쉬 공정은 이러한 마이크로노즐을 제작하는데 필수적인 공정으로, 유도결합플라즈마를 이용해 실리콘 웨이퍼를 식각시키는 기술을 말한다. 보쉬 공정에 사용되는 플라즈마 기체는 $SF_6$와 $C_4F_8$인데, 이 두 가지 기체를 번갈아가면서 사용하여 실리콘 웨이퍼를 이방성 식각하는 것이 그 특징이다. 보쉬 공정에는 다양한 변수가 존재하며 이를 적절히 통제하면 마이크로노즐에 적합한 프로파일을 실리콘 웨이퍼 내에 형성시킬 수 있다. 본 연구에서는 보쉬 공정을 이용하여 3차원 마이크로 노즐을 제작하였다. 기존에 반응성이온식각(deep reactive ion etching, DRIE) 공정을 통해 마이크로노즐을 제작한 사례가 많이 보고되었지만 이들은 모두 2차원적으로 마이크로노즐을 제작하였다. 2차원적으로 제작한 마이크로노즐은 마이크로 로켓에 주로 사용되었지만, 초음속으로 가속된 분말이 노즐의 형상으로 인한 유체 흐름의 불안정성 때문에 NPDS에서는 오래도록 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 그러므로 본 연구에서는 마이크로노즐을 3차원 형상으로 제작함으로써 이러한 문제점을 해결하고자 하였다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• v.38 no.3
• /
• pp.232-238
• /
• 1995

Quality changes of high fructose corn syrups (HFCS) were investigated during storage at $-5{\sim}60^{\circ}C$. Color properties such as spectrophotometric properties, HMF and Hunter color value increased continuously during storage period. And the change was most evident as storage temperature and fructose content were elevated. High fructose corn syrups all showed flow behaviors as dilatant fluid and their viscosities increased slightly during storage. Content of fructose decreased, while glucose, maltose and oligosaccharide contents increased during storage. Especially, crystallization of what was observed below $13^{\circ}C$ during storage.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.30 no.6
• /
• pp.745-753
• /
• 2016

The objective of this study was to investigate design factors of the electrolysis reactor through the CFD(computational fluid dynamics) simulation technique. Analyses of velocity vector, streamline, chloride ion concentration distribution showed differences in flow characteristics between the plate type electrode and the porous plate type electrode. In case of the porous plate type electrode, chlorine gas bubbles generated from the anode made upward density flow with relatively constant velocity vectors. Electrolysis effect was more expected with the porous plate type electrode from the distribution of chloride ion concentration. The upper part of the electrolysis reactor with the porous plate type electrode had comparatively low chloride concentration because chloride was converted to the chlorine gas formation. Decreasing the size and increasing total area of rectifying holes in the upper part of cathodes, and widening the area of the rectifying holes in the lower part of cathodes could improve the circulation flow and the efficiency of electrolysis reactor.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.689-689
• /
• 2012

ADCP는 하천 단면에서 매우 짧은 시간에 유속과 수심을 정밀하게 측정할 수 있어 재래식의 부자나 프라이스 유속계를 활용한 방식에 비해 유량 관측 정확도가 매우 높고 유체의 흐름장 분석 등 부가적인 정보를 제공하여 최근 국내외에서 매우 활발하게 이용되기 시작하였다. 또한 고정식 수위계나 유속계를 활용한 실시간 유량관측 시 요구되는 유량-수위관계곡선식 검보정에도 활용되고 있다. 하지만 ADCP는 난류나 하천 부유물, 낮은 수심 등으로 음향신호의 교란으로 인해 발생하는 관측 오차로 인해 유속이나 수심을 과다 혹은 과소 산정하여 유량 관측 정확도를 현저히 낮추는 경우가 종종 있어 왔다. 그리고 미세한 셀 단위의 유속 및 수심관측 자료와 측정되지 않은 수면, 바닥, 하안 부근의 영역을 고려한 ADCP 유량 관측 알고리즘의 복잡성으로 인해 일부 관측오차의 수정을 통한 유량 보정이 매우 까다로운 실정이다. 본 연구에서는 ADCP 제작사 별 유량 산정 알고리즘을 파악하여 유속 및 수심 자료의 보정을 통해 유량을 재계산할 수 있는 알고리즘을 계발하였다. 또한 ADCP의 에러속도를 기준으로 통계적인 방법을 통해 과다 혹은 과소 산정된 유속을 필터링하고 수심을 보정하는 알고리즘을 개발하여 원 관측값의 정확도를 높였고 보정된 관측값을 유량 산정에 반영시켜 유량 관측 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 알고리즘은 국내외에 다양한 현장조건에서 관측된 ADCP 자료를 바탕으로 적용되어 그 효용성을 입증하였다.