• Title/Summary/Keyword: 전단혼합현상

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Characteristics on Shear Strength and Clogging Phenomenon of Bottom Ash and Rammed Aggregate Mixture Compaction Pile (쇄석과 저회의 혼합다짐말뚝의 전단강도와 Clogging 현상 규명)

  • Lee, Dongyeup;Kang, Hyongnam;Chun, Byungsik
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.33-41
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    • 2010
  • The rammed aggregate compaction pile method is widely used as soft ground improvement method because of the installed piles improve not only overall composite capacity but also discharge capacity. But the discharge capacity is declined when the clogging is generated due to the clay penetration into voids of rammed aggregate compaction pile with the time elapsed. The purpose of this study is to reduce the clogging problem occurred in rammed aggregate compaction pile constructed in the soft ground and to minimize voids of rammed aggregate compaction pile. The proper mixing ratio was determined which is based on the results of the large scale direct shear tests conducted to get strength and permeability as optimum mixing ratio of crushed stone and bottom ash. The test results indicated that the highest internal friction angle was obtained at 80:20 mixing ratio of crushed stone and bottom ash. The internal friction angle was declined when the mixing ratio of the bottom ash increased over 20%. The results of the clogging tests, presented that the mixture of 80:20 crushed stone and bottom ash is highest effective of clogging than ratio of pure crushed stone.

A Study on the Strength Characteristics of the Ground Contaminated with the Industrial Oil (산업용 기름으로 오염된 지반의 강도 특성에 관한 연구)

  • 조태룡;이영생
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.125-134
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    • 2000
  • 지반이 산업용 기름으로 오염될 때 지반의 강도변화 특성을 연구하기 위하여 모래와 실트질 모래 및 카오리나이트를 대상으로 함수비아 함유비를 변화시키며 다짐실험, 투수실험, 비배수상태에서 삼축압축실험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 밀도가 같은 모래의 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 약 7%정도 전단 강도가 떨어지고 실트질 모래와 카오리나이트 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 점토입자와 기름의 화학적, 물리학적인 상호 작용으로 5~15%정도 강도가 증가하는 현상을 보였다. 일반적으로 산업용 기름 유출에 따라 토양오염 및 수질오염으로 동.식물에 큰 영향을 주고 있으나 토질역학적 거동은 초기 상태 및 모래에서는 전단 강도가 감소하였으나 점성토의 경우는 기름 유출 또는 유입에 따라 응집성, 부착성이 생겨 강도증가 현상을 가져와 큰 문제점이 없는 것으로 판단된다.

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A Study of The Rheological Characteristics of PIM Feedstocks at Low Shear Rate (낮은 전단율에서 분말사출재의 유변학적 특성에 관한연구)

  • 이병옥
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.3
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    • pp.124-131
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    • 1997
  • 스테인레스 강(SUS 316L) 분말과 왁스계 결합제를 혼합하여 제조한 분말사출재의 유변학적 특성을 낮은 전단율에서 측정하기 위해 동심원반식 점성측정기를 이용하여 실험을 실시하였다. 측정기 벽면에서 발생하는 벽면 슬립(Slip)을 확인하고 벽면 슬립을 보정하기 위하여 두가지의 원반 간격에서 측정된 실험 자료를 이용하여 벽면 슬립을 보정하는 방법을 채택하였다. 실험 중, 측정 전단율범위를 제한하는 Thixotropy 현상을 발견학고 이에대한 원인분석을 위한 실험을 진행한 결과 과도한 전단응력에 의해서 분말사출재로부터 분리되어 나온 슬립층이 내부로 빠르게 흡수되어 들어가지 못하고 잔류하면서 Thixotropy 현상을 발 생시키는 것으로 판단되었다. Thixotropy 현상이 발생하지 않는 범위를 조사한후, 제한된 범위내에서 분말사출재의 유변학적 특성을 측정하였다. 측정된 자료는 항복응력을 지니는 유체의 특성을 표현하는 Bingham 식의 변형식에 잘 근사 되었으며, 슬립속도를 실험결과로 부터 계산한 결과 전단응력에 따라 선형적인 관계를 가지고 있는 점과 항복응력의 존재를 정성적으로 보여주는 결과를 얻었다.

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The Study of Appropriate Mixture Ratio and Replacement Ratio of Bottom Ash Mixture Compaction Pile in Soft Ground (연약지반에서 저회혼합다짐말뚝의 적정 혼합비 및 치환율 산정에 관한 연구)

  • Do, Jong Nam;Chu, Ick Chan;Chae, Hwi Young;Chun, Byung Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.4C
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    • pp.139-147
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    • 2012
  • In this study, various laboratory tests using bottom ash, which has similar engineering properties with sand, were conducted in order to solve the problem of clogging in granular compaction pile and to address sand supply and demand. In particular, testing was performed to help reduce clogging and minimize voids in a crushed stone compaction pile constructed in soft ground. Based on compaction tests and large diameter direct shear tests, an optimum mixing ratio was determined to be 80:20 (crushed stone to bottom ash) because an 80:20 mixing ratio showed the highest shear strength. Test results showed that as the bottom ash content increased above 20%, internal friction angle decreased. Another test method showed freezing and thawing had little effect when the replacement ratio was over 40%. Therefore, bottom ash mixed compaction piles in soft ground are most economical at a 40% replacement ratio.

Development of an efficient 3-node plate bending element by using the Hellinger-Reissner functional (Hellinger-Reissner 범함수를 이용한 효율적인 3절점 판 유한요소의 개발)

  • Lee, Youn-Gyu;Choi, Chang-Koon;Lee, Phill-Seung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.760-763
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    • 2011
  • 본 논문의 목적은 효율적인 3절점 판 유한요소를 개발하는 것이다. Hellinger-Reissner 범함수에 근거한 혼합정식화(mixed formulation)를 사용한다. 잠김현상을 일으키는 전단변형률장을 독립적으로 분리한 후, MITC(Mixed Interpolation of Tensorial Components)방법을 이용하여 대체전단변형률장(assumed transverse shear strain field)을 구성한다. 추가적으로 회전된 반변기저벡터(contravariant base vector)로 정의된 근사전단변형률장(approximated transverse shear strain field)에 미지수(unknowns)를 도입하여 혼합정식화를 완성시키고 정적응축(static condensation)을 통해 최종 강성행렬을 구성한다. 거짓영에너지모드시험(spurious zero energy mode test), 조각시험(patch test), 등방성시험(isotropic test) 등을 실시하였으며, 4변 완전구속 정사각형 판 구조물과 60도 기울어진 단순지지 판 구조물 등 예제들을 해석하여 MITC3판 유한요소와 수렴성능을 비교하였다.

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Laboratorial Study for Mechanical Prosperities of Intermediate Soils (중간토의 역학적 특성에 관한 실험적 연구)

  • 박중배;전몽각
    • Geotechnical Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.113-122
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    • 1995
  • The purposes of this study are to investigate the mechanical prospeities of the inter mediate soils through consolidation tests and triaxial compression shear tests. The intermediate soils used in this study are artificial soils which are composed of sea clay, sand and it's crushed component. The relationship between plastic index and mechanical prosperties (permeability and compressibility) is investigated through series of consoli dation tests. Strain hardening phenomenon under shearing is explored based on several overconsideration ratios and strain rates in undrained shear tests. To make a comparative study difference of drain condition and strain rate, drain shear tests are performed with overconsolidation ratio.

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Rheological Characteristics of Kerosene Gel Fuel with SiO2 Gellant Derivatives (SiO2 계열 젤화제에 따른 케로신 젤 연료의 유변학적 특성 연구)

  • Kim, Jaewoo;Jun, Doosung;Kang, Teagon;Jang, Seok Pil;Koo, Jaye;Moon, Heejang
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • Present work deals three families of $SiO_2$ gelling agents which have been used to produce gel fuel based on Kerosene. Jet A-1 is chosen as fuel where power-law rheological model is used to confirm whether or not the gelification is achieved depending on the %wt of gellant. It was confirmed that the produced jelly-like substance have shear-thinning effect, and that its apparent viscosity increases as $SiO_2$ concentration increases. Compared to other gellants, gel with Aerosil(R) R972 fits most to the power-law model, while gels with Silica 230 and Silica 530 deviate from the power-law model. The rheological characteristics behaved differently depending on the mixing method(vortex mixing and manual mixing) when gellant concentration is increased.

Development of Streamtube Routing Model for Analysis of Two-Dimensional Pollutant Mixing in Rivers (하천 오염물질의 2차원 혼합 해석을 위한 유관추적모형의 개발 및 적용)

  • Baek, Donghae;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.88-88
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    • 2020
  • 수심평균 2차원 혼합모형은 하천환경에서 다양한 용존성 오염물질의 혼합현상을 모의하기 위해 널리 활용되어왔다. 2차원 혼합모형에서 분산계수는 하천의 전단 흐름에 의해 야기되는 오염물질의 퍼짐 현상을 표현하는 중요한 인자로서 작용하기 때문에 정교한 오염물질 혼합거동을 모의하기 위해서는 적합한 분산계수를 산정하는 것이 필수적이다. 분산계수를 실험적으로 산정하는 방법으로는 크게 모멘트법과 추적법으로 나뉘며, 비정상상태의 혼합거동에 대해 종방향 및 횡방향 분산계수를 동시에 산정할 수 있는 방법은 추적법 계열의 2차원 유관추적법(2D STRP)이 유일하다. 본 연구에서는 하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합해석을 위한 수치모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 수치해를 바탕으로 다양한 Peclet 수의 범위에 대해 기존연구에서 제시된 2D STRP의 적용범위 및 성능을 정량적으로 분석하였다. 분석된 정보를 바탕으로 기존 2D STRP의 한계를 극복하기 위한 개선된 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하고, 사행하천을 모형화한 실규모 하천실험시설에서 검증하였다. 기존 2D STRP의 성능평가 결과, Peclet 수가 낮은 조건일수록 농도분포의 예측 정확도가 감소하는 경향을 보였으며, 하안 경계에 도달하는 농도가 증가할수록 부정확한 결과를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 기존 2D STRP의 한계를 보완하여 더욱 정확한 분산계수를 산정하고자 하안 경계면 조건을 고려한 2차원 유관추적법(2D STRP-i)을 개발하였다. 2D STRP-i는 직교-곡선좌표계 기반의 2차원 이송-분산 방정식을 바탕으로 횡방향 유속분포 및 하안 경계조건을 고려할 수 있도록 개선되었다. 2D STRP-i는 공간적으로 상이한 이송효과 및 하안경계 조건을 적절히 반영함으로써 농도분포의 예측 정확도를 개선 시키는 것으로 평가되었으며, 하안경계면에서 농도가 증가하는 구간에서 기존 2D STRP의 결과와 비교하여 더욱 정확한 농도분포 및 분산계수를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

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Characteristics of Elastic Waves in Sand-Silt Mixtures due to Freezing (동결에 따른 모래-실트 혼합토의 탄성파 특성)

  • Park, Junghee;Hong, Seungseo;Kim, Youngseok;Lee, Jongsub
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.13 no.4
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    • pp.27-36
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    • 2012
  • The water in surface of the earth is frozen under freezing point. The freezing phenomenon, which causes the volume change of soils, affects on the behavior of soils and causes the significant damage on the geotechnical structures. The purpose of this study is to investigate the characteristics of elastic waves in sand-silt mixtures using small size freezing cells, which reflect the frozen ground condition due to temperature change. Experiments are carried out in a nylon cell designed to freeze soils from top to bottom. Bender elements and piezo disk elements are used as the shear and compressional wave transducers. Three pairs of bender elements and piezo disk elements are placed on three locations along the depth. The specimen, which is prepared by mixing sand and silt, is frozen in the refrigerator. The temperature of soils changes from $20^{\circ}C$ to $-10^{\circ}C$. The velocities, resonant frequencies and amplitudes of the shear and compressional waves are continuously measured. Experimental results show that the shear and compressional wave velocities and resonant frequencies increase dramatically near the freezing points. The amplitudes of shear and compressional waves show the different tendency. The dominant factors that affect on the shear wave velocity change from the effective stress to the ice bonding due to freezing. This study provides basic information about the characteristics of elastic waves due to the soil freezing.

A Study on the Flow Characteristics of Mixer by Impeller Types (임펠러 형상에 따른 교반기의 유동특성에 관한 연구)

  • 양창조;최민선;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.27 no.7
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    • pp.899-905
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    • 2003
  • Mixers are used in several industrial applications where it is necessary to strongly mix reactants in a short period of time (eg. reaction injection molding, ceramics manufacturing, crystallization). However, despite their widespread use, mixing flow characteristics in these systems have not been rigorously investigated. Influence of blade shapes on the mixing time and the power consumption per unit volume in two kinds of impeller including the mixing effects are studied by PIV experiment. A series of the experiments were carried out to achieve a better mixing effect in simple baffle arrangement and tall vessel with modified impellers(two kinds of blades : pitched blade turbine and rushton turbine). Results show that periodic vortex from the mixing layer is predominant and related unsteady flow characteristics prevail over the entire region.