• Title/Summary/Keyword: 임계 유속

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A Combustion Characteristic Analysis of Quercus Variabilis and Pinus Densiflora Fallen Leaves Using Radiation Heat Flux (복사열을 이용한 소나무와 굴참나무 낙엽의 연소특성 분석)

  • Park, Hyung-Ju;Kim, Eung-Sik;Kim, Jang-Hwan;Kim, Dong-Hyun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.21 no.3
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    • pp.41-46
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    • 2007
  • The combustion characteristics of surface forest fire fuels was analysed using variable external irradiation level. The characteristics such as ignition time, ignition temperature, critical heat flux and mass loss rate were measured. Fuel samples were exposed to incident heat fluxes from 8 to $50\;kW/m^2$. For the measurement of various combustion characteristics, the size of specimen holder was $100\;mm{\times}100\;mm{\times}12\;mm$ and the fuel samples grinded by electric mill were the fallen leaves of Quercus variabilis and Pinus densiflora. As results, the occurrence of ignition is possible to the heat flux more than $9\;kW/m^2$. The fuel of Pinus densiflora keeps its high temperature longer than that of Quercus variabilis during the combustion process. The results of measurement shows that the maximun and average mass loss rate of Quercus variabilis larger than that of Pinus densiflora.

Heat Transfer Characteristics of Supercritical $CO_2$ in Helical Coil Gas Coolers on the Change of Coil Diameters (코일직경변화에 따른 헬리컬 코일형 가스냉각기내 초임계 이산화탄소의 냉각열전달 특성)

  • Son, Chang-Hyo
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.11 no.3
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    • pp.44-48
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    • 2007
  • The cooling heat transfer characteristics of supercritical $CO_2$ in a helical coil gas cooler on the change of coil diameters are experimentally investigated. The main components of the refrigerant loop are a receiver, a variable speed pump, a mass flow-meter, a pre-heater and a helical coil gas cooler (test section). The test sections are made of a copper tube which the inner diameter is 4.55 mm and the helical coil diameters are done of 26.75 mm and 41.35 mm. The mass fluxes of refrigerant are varied from 200 to 800 [$kg/m^2s$] and the inlet pressures of gas cooler are 7.5 to 10.0 (MPa). A gas cooler with helical coil diameter of 26.75 mm has larger heat transfer coefficient than that of 41.35 mm. Also, when compared with experimental data and published correlations avaliable, most of correlations are under-predicted, but Pitla published correlations avaliable, most of correlations are under-predicted, but Pitla et al.'s correlation shows a relatively good coincidence with the experimental data except the region of pseudo critical temperature.

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Development of Bed Load Measurement Algorithm by Frequency Band Selecting in Hydro-Geo Phone (하이드로폰의 주파수 대역분리에 의한 소류사 계측 알고리즘 개발)

  • Jun, Kye Won;Kim, Hyeon Gyu;Choi, Jong Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.250-250
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    • 2019
  • 현재 우리나라에서 이용하고 있는 소류사량 직접계측방법에는 Arnhem 소류사 채취기와 Helley-Smith 소류사 채취기 등이 있다. 하지만 이러한 방법은 현장에서 계측하기가 매우 어렵고 많은 비용과 인력, 시간이 소모되며 특히 연속적인 계측이 어려워 소류사량의 직접계측자료를 기초로 하는 연구는 거의 전무한 상태이다. 이에 대한 대안으로 최근 국내외에서는 마이크로폰을 내장한 금속관에 토사가 충돌 시 발생하는 음향데이터를 수집 및 분석하여 소류사량을 계측하는 간접계측방법 하이드로폰을 사용하고 있다. 하이드로폰 시스템의 대부분이 증폭채널방법을 사용하고 있는데 이러한 방법은 개별입자에 대한 음향특성을 반영하기에는 다양한 크기를 가지는 소류사 입자에 대한 음향신호를 하나의 임계치 기준으로 필터링 하기 때문에 한계가 있다. 즉 기존의 방법은 소류사량의 상대적인 크기만 추정할 수 있을 뿐 소류사량을 정량화할 수 없다. 따라서 본 연구는 소류사가 이동할 때 발생하는 충돌음향을 신호 처리하여 소류사량을 추정하는 계측기기인 하이드로폰을 이용하여 기존 소류사량의 계측 방법을 개선하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 하이드로폰을 적용한 수리모형 실험 장치를 구축하고 현장에서 취득한 시료 중 대표시료로 분류된 두 가지 입자에 대해서 수리 조건 변화에 따른 충돌음향을 계측 및 분석하였다. 연구결과 입자크기 및 수리조건 변화에 따른 하이드로폰의 인지특성을 파악할 수 있었고 소류사 충돌음과 연관성 높은 주파수 대역을 분리하여 소류사 충돌음을 판독할 수 있는 계측알고리즘을 제시하였다. 특히 본 연구에서 제안하는 하이드로폰 충돌음향 분석법 B-P Method는 낮은 유속과 작은 입경의 소류사의 조건일 때 타 방법에 비해 제안된 B-P Method가 높은 판독률을 보여주었다.

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Risk Analysis on Inundation of SOC Facilities under Climate Change (기후변화에 따른 SOC구조물의 외부/내부침수 위험도 분석)

  • Kim, Beom Jin;Keum, Ho Jun;Lee, Jae Yeong;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.52-52
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    • 2019
  • 최근 국가시설물에서는 2000년대 이후 집중호우 등으로 인한 대상 부지 내의 홍수 발생 시 주요시설물에 기능 마비가 발생할 수 있고, 궁극적으로는 대규모 사고로 이어질 수 있기 때문에 외부침수에 대비할 수 있는 위험도 분석이 필요하다. 대상 부지에서의 외부침수의 원인으로서는 LIP(Local Intensive Precipitation)에 의한 홍수 발생조건, 인근에 댐, 제방 등이 위치한 경우 이들 시설물의 붕괴에 따른 홍수류의 원전 유입, 지진해일/폭풍해일에 의한 바다로부터의 홍수 유입 등이 대표적인 예이다. 따라서 대상 부지 및 그 SOC시설물의 안전도를 높은 수준에서 관리하기 위해서는 극한홍수가 유입될 때 침수심, 침수유속, 침수시간, 침수강도 등의 재해도를 분석하여야하고, 이들 SOC시설물의 취약도 평가를 실시하고 재해도와 취약도를 결합한 연계분석을 통하여 위험도를 재평가하여야 한다. 본 연구에서는 기존 기후변화를 고려한 외부침수 위험도 분석 결과를 바탕으로 대상 부지 내의 내부침수 위험도 분석을 실시하였다. 위험도 분석을 실시하기 위해 현장답사를 통해 물이 외부에서 내부로 유입 가능한 침수패스 경로를 파악하고, 출입문 위치와 창문의 높이, 출입문의 틈간격 및 높이를 파악하였다. 현장답사를 토대로 침수구역을 선정하였다. 침수구역 선정시 대침수구역과 소침수구역 중요기기들이 위치한 구역을 바탕으로 선정하였고, 이를 바탕으로 2차원 침수 해석을 실시하여 각 구역별로 시간대별 침수가능 높이를 산정하였다. 또한 각 구역별 중요기기의 임계높이를 산정하고, 이를 분석된 최대 침수심과 비교하여 각 구역별 침수에 취약한 구역을 산정하였다. 본 연구결과의 바탕으로 사회기반 시설에 대한 보호 및 홍수피해 예방으로 인한 사회비용 절감이 가능하고, 주요시설물의 SSC별 방재대책을 수립하고, 단계별 저감대책을 제시하여 위험도 경감을 위한 대비책을 마련이 가능할 것 이라고 판단된다.

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A Study on Influence of Flow Boiling Heat Transfer on Fouling Phenomenon in Nanofluids (나노유체에서 파울링 현상이 유동 비등 열전달에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Kim, Woojoong;Yang, Yongwoo;Kim, Younghun;Park, Sungseek;Kim, Namjin
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.28 no.3
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    • pp.95-102
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    • 2016
  • A boiling heat transfer is used in various industry such as power generation systems, heat exchangers, air-conditioning and refrigerations. In the boiling heat transfer system, the critical heat flux (CHF) is the important factor, and it indicated safety of the system. It has kept up studies on the CHF enhancement. Recently, it is reported the CHF enhancement, when working fluid used the nanofluid with high thermal properties. But it could be occurred nanoflouling phenomenon from nanoparticle deposition, when nanofluid applied the heat transfer system. And, it is reported that the safety and thermal efficiency of heat transfer system could decrease. Therefore, it is compared and analyzed to the CHF and the boiling heat transfer coefficient on effect of artificial nanofouling (coating) in oxidized multi-wall carbon nanotube nanofluids. As the result, the CHF of oxidized multi-wall carbon nanofluids and the CHF of artificial nanofouling in the nanofluids increased to maximum 99.2%, 120.88%, respectively. A boiling heat transfer coefficient in nanofluid increased to maximum 24.29% higher than purewater, but artificial nanofouling decreased to maximum -7.96%.

Effects of Crud on reflood heat transfer in Nuclear Power Plant (핵연료 크러드가 원전 재관수 열전달에 미치는 영향)

  • Yoo, Jin;Kim, Byoung Jae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.5
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    • pp.554-560
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    • 2021
  • CRUD (chalk river unidentified deposits) is a porous material deposited on the surface of nuclear fuel during nuclear power plant operation. The CRUD is composed of metal oxides, such as iron, nickel, and chromium. It is essential to investigate the effects of the CRUD layer on the wall heat transfer between the nuclear fuel surface and the coolant in the event of a nuclear accident. CRUD only negatively affects the temperature of the nuclear fuel due to heat resistance because the effects of the CRUD layer on two-phase boiling heat transfer are not considered. In this study, the physical property models for the porous CRUD layer were developed and implemented into the SPACE code. The effects of boiling heat transfer models on the peak cladding temperature and quenching were investigated by simulating a reflood experiment. The calculation results showed some positive effects of the CRUD layer.

Study on Mathematical Method of Radiation Heat Transfer for Estimating Width of Firebreak in Surface Fire (복사열전달 수치해석을 통한 지표화 방화선 구축 폭 산정에 관한 연구)

  • Kim, Dong-Hyun
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.6
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    • pp.59-64
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    • 2010
  • Building a firebreak against surface forest fire is a typical indirect suppression method that stops spread of flame by removing surface fuel, such as fallen leaves and bushes. In the sense of fire dynamic, building a firebreak is to set a section which will block thermal energy from igniting on virgin fuel. This study suggests and evaluates a calculation method for width of firebreak against surface fire for variant wind and slope conditions by applying the Point Source Model (PSM) to fallen leaves of Pinus densiflora. Width of firebreak was measured based on the distance the threshold radiant heat igniting Pinus densiflora fallen leaves at the heat flux of $4.9\;kW/m^2$ reaches. As a result, at the wind velocity of 0~5 m/s and on the slope of $0{\sim}50^{\circ}$, the appropriate width of a firebreak was 0.35~0.65 m for the mean flame height and 0.75~1.05 m for the maximum flame height. Accordingly, considering the factor of safety, the most appropriate width of a firebreak is 1.05 m based on the maximum flame height. Additional comparative analyses through experiments and field surveys are deemed necessary to determine appropriate widths of firebreak for different types of surface fuel.

Comparison on the fire performance of additional insulation materials for improving the fire retardancy in engine-room of FRP vessel (FRP 선박 기관실 난연성 향상을 위한 추가 방열재의 화재성능비교)

  • Choi, Jung-Min;Um, Han-Chan;Jin, Young-Hwa
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.38 no.9
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    • pp.1150-1155
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    • 2014
  • To prevent the flame spread in FRP vessel in fire, the engine-room of the vessel should be constructed additionally with laminated fire-retardant resin over 3 times or equivalent insulation materials to former according to the relevant standard for FRP vessel structure. It is surveyed that insulation materials called 'Gel coat' are widely used in FRP fishing vessel, however, test method and its criteria for Gel coat are not clearly establish and have not been evaluated yet, while test method and criteria for fire-retardant resin and fire-retardant polyurethane composite are described in test standard for type-approval. In this study, 3 fire-retardant resins, 4 gel coats, 1 flame-retardant paint and 1 polyurethane composite were selected based on the survey and were evaluated according to both IMO FTP Code part 5 and flame-retardant test. When comparing based on CFE values from flame-spread test, average value for 4 gel coats were lower than that of 3 fire-retardant resins. As for flame-retardant test, there were no significant differences between fire-retardant resin and gel coat, based on charred area.

Microfiltration Characteristics for Emulsified Oil in Water (에멀젼형 오일 수용액에 관한 정밀여과 특성)

  • ;;;Fane, Anthony G.
    • Membrane Journal
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    • v.8 no.4
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    • pp.203-209
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    • 1998
  • The cutting oil emulsion microfiltration was carried out on dead-end call and crossflow systems equipped with 0.22 $\mu$m GVHP Millipore and 0.2 m stainless steel Mott microfiltration membranes, respectivdy. The oil drop size in the emulsion was varied from 0.07 to 0.22 $\mu$m. Cake filtration(CFM) and standard pore blocking models(SPBM) were applied to predict the permeation flux. The permeation fluxes of 0.01 vol% oil emulsion followed CFM for dead-end system very well under the condition of 400 rpm and below 100 kPa. The SPBM was, however, suitable for the permeation flux at 400 rpm and above 150 kPa. The oil layer on the membrane surface was destroyed and reproduced repeatedly as operating pressure was suddenly changed from 60 to 200 kPa, and then returned to 60 kPa. Also, we estimated the critical entry pressure(CEP) which is changed from CFM to SPBM, and CEP for dead-end system was around 100 kPa. The CEP increased from around 100 to 150 kPa for the crossflow system as the oil concentration increased from 0.01 to 0.03 vol% when Reynolds number was 7080.

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A review on the previously performed hydraulic experiments of bank protection materials (기 수행된 호안재료 수리 검토 실험에 관한 고찰)

  • Chanjoo Lee;Myeonghwan Kim;Sungjung Kim;Muyoung Na
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.297-297
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    • 2023
  • 최근 친수성, 경관, 생태계 보전 등을 위해 다양한 호안블록의 시공이 이루어지고 있어 호안블록의 수리적 안정성에 관한 관심이 증가하고 있다. 이러한 배경 하에 한국건설기술연구원 안동하천실험센터(이하 센터)에서는 2019년부터 실규모 수로를 이용하여 여러 건의 호안블록 실규모 수리검토 실험을 실시한 바 있다. 본 연구는 그간의 실험 결과를 종합적으로 고찰하고 수리 검토 실험의 현황과 한계점, 그리고 개선 방향을 제언하는데 그 목적이 있다. A1 수로(급경사수로, 하상경사 1/70)에서는 7건(21회), B1 수로(고유속수로, 하상경사 1/7)에서는 2건(6회)의 실험이 수행되었다. A1 수로 실험의 유량-소류력 관계는 1.0 m3/s에서 약 20 N/m2이며, 1.0 m3/s 증가당 약 11 N/m2이 증가하는 관계를 나타낸다. 7건의 실험 결과 30분 이상 지속된 최대 실험 유량은 6~7 m3/s 정도이며, 이는 A1 최대 공급 유량의 75 % 정도로서 안정적인 수준이라고 판단된다. 이 때의 최대 소류력은 75 N/m2 정도로 나타났다. B1 수로는 5 m/s 이상의 고유속 흐름을 발생시킬 수있으며, 2건의 실험 결과 0.5 m3/s에서 약 100 N/m2, 최대 4.5 m3/s에서 330 N/m2까지 소류력을 제공하여 실험을 수행한 바 있다. 따라서 A1, B1 수로를 통해 제공할 수 있는 소류력 범위는 10~330 N/m2이지만, 75~100 N/m2는 실험에서 제공된 바 없었다. 한편, 토양유실의 경우 수준측량에 의해 측정되는데, 대부분의 실험에서 Clopper의 토양손실 지수(1.27 cm) 미만의 결과가 발생하였다. 이는 시험체에 따라 여건이 다르기는 하지만, 수리 검토 실험시 3회 실험을 기본으로 하고 있고 호안재료의 침식이 기준 이하로 유지되면서 최대한의 성능을 발휘할 수 있는 소류력 조건을 얻으려는 실험 목적에 부합하도록 조절된 것으로 볼 수 있다. 이러한 실험 결과를 토대로 고려해볼 수 있는 개선 방향은 다음과 같다. 강성 재료가 아닌 연성 또는 친환경적 호안재료의 허용 소류력 범위를 보다 넓게 평가하기 위해 A1 수로가 제공하는 최대 소류력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 기본 3회의 실험 외에 추가로 호안블록이 파괴되거나 토양유실 임계치를 초과할 수 있는 실험을 수행함으로써 각 제품의 한계 성능을 평가하는 것이 필요할 것으로 보인다.

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