• Title/Summary/Keyword: 흐름값

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3D Numerical Simulation of Partly Vegetated Open-Channel Flows Using Reynolds Stress Model (레이놀즈응력모형을 이용한 부분 식생된 개수로 흐름의 3차원 수치모의)

  • Kang Hyeongsi;Choi Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.429-433
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    • 2005
  • 본 연구에서는 레이놀즈응력모형(RSM: Reynolds Stress Model)을 이용하여 부분 식생된 개수로 흐름을 수치모의 하였다. 부분 식생된 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조를 수치모의 하고 기존의 실험결과와 비교하였다. 그 결과 개발된 모형이 식생된 개수로 흐름을 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 특히, 이차흐름 벡터도를 수치모의 한 결과 식생구간과 비식생 구간에서 방향이 서로 다른 새로운 이차흐름 구조가 형성되는 것으로 나타났다. 또한 주흐름방향으로의 최대유속이 비식생 영역의 수면 아래에서 발생되고, 식생 및 비식생 영역의 경계면에서 난류량이 최대 값을 갖는 것을 확인하였다.

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Determination of longitudinal dispersion coefficient in open channel flow with submerged vegetation (수중식생이 있는 개수로 흐름에서의 종분산계수 산정)

  • Seo, Il Won;Seo, Jinyu;Bang, Joo Young
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.141-141
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    • 2018
  • 자연하천에 존재하는 식생은 동식물에게 주거지를 제공할 뿐만 아니라 영양염류 흡착 및 정화작용을 통해 수질을 개선시키는 역할을 한다. 이러한 식생하천에 오염물질이 유입될 경우 식생에 의한 흐름 교란 작용으로 인해 오염물의 확산거동에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 식생하천에서의 오염물질 혼합특성을 분석하기 위해 식생모형 실험을 수행하였고, Fischer et al (1979)이 제시한 이론식을 실험결과에 적용하여 종분산계수를 산정하고자 한다. 본 연구에서는 자연하천을 재현하기 위해 실험수로에 수중식생 모형을 설치한 후 ADV-Vectrino유속계를 이용하여 유속을 측정하였으며 실험을 통해 식생흐름에서의 유속분포 자료를 취득하고 이를 바탕으로 종분산계수를 산정하였다. 먼저 수중 식생흐름에서 연직유속분포를 측정한 결과, 식생이 존재하는 바닥근처에서는 유속이 느리다가 비식생 구간으로 가면서 유속이 증가하는 분포를 나타낸다. 또한 이 설치된 테스트 구간에 밀도와 유량변화에 따른 케이스를 적용하여 비교 및 분석을 한 결과 식생 밀도를 고정시키고 유량을 증가 시켰을 때 식생구간과 식생이 없는 구간에서의 유속도 증가하는 경향을 보였으며, 유량을 고정시키고 식생의 밀도를 순차적으로 높였을 경우 식생구간에서의 유속이 점차적으로 줄어드는 경향을 보였다. 다음으로 분산계수를 결정하는 방법에는 농도자료를 이용하는 방법과 유속자료를 이용하는 방법이 있는데 본 연구에서는 유속자료를 Fischer et al. (1979)의 이론식에 적용하여 분산계수를 산정하는 방법을 적용하였다. Fischer et al. (1979)가 제시한 식에서 먼저 전단 유속 값을 산정하기 위해 벽법칙 (Karman, 1930), 레이놀즈 전단응력 그리고, 난류운동에너지 (Graf, 1998) 방법을 사용한 후 복잡한 난류 흐름에 적용하기 가장 적합하다는 난류운동에너지 방법을 적용하여 전단 응력이 가장 크게 나온 식생모델 끝단에서의 값을 사용하였다. 그 결과, 수중 식생이 존재하는 흐름에서 무차원화 시킨 종분산계수는 6.89-9.78로 나타났다, 이는 Elder (1959)의 수심 적분을 통해 제시한 종분산계수 값 5.93보다 크다. 즉, 수중 식생이 존재할 경우 종분산계수는 식생이 존재 하지 않을 때 보다 증가하는 것으로 보여 진다.

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Rhelogy of Rodlike Macromolecules in Dilute Solution -Application of a New Closure Approximation (막대형 고분자의 희석용액의 유변학 -새로운 약식 계산방법의 응용-)

  • 박오옥
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.1 no.1
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    • pp.29-35
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    • 1989
  • 막대형 고분자 희석용액과 분자론적 운동을 새롭게 개발된 약식 계산방법에 의하여 다루었다. 체계적으로 개발되 새로운 방법은 한쪽 방향성이 있는 경우나 전혀 방향성이 없 는 경우에서 적절한 값을 같도록 유도되었다. 이것을 한쪽방향으로의 연신 흐름에 적용한 결과 알려진 해석해와 잘 일치하였으며 단순 전단흐름에 적용한 결과흐름의 세기가 약할 때 는 좋은 결과를 나타내었으나 흐름의 세기가 강할때는 상당한 차이를 보여주었다.

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The Effects of Void Ratio on Extrudability and Buildability of Cement-based Composites Produced by 3D Printers (3D 프린터용 시멘트 복합체의 간극비가 출력성과 적층성에 미치는 영향)

  • Seo, Ji-Seok;Lee, Bong-Chun;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.7
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    • pp.104-112
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    • 2019
  • The material properties of the 3D printing cement composite mortar were evaluated, and the performance range in which printing was possible was calculated using the void ratio in a fresh state as a single index. As a results of the tests, as the water-binder ratio (W/B) increased, the mortar flow value increased and the density and strength decreased. As the sand-binder ratio (SS/B) increased, the mortar flow value decreased. However, strength and density increased and decreased up to a certain SS/B. As admixture-binder ratio (Ad/B) increased, mortar flow value, density, and strength decreased. These trends make it difficult to mix-design to meet the target performances of 3D printing mortars, represented by extrudability and buildability. The value of mortar flow increased proportionally with the void ratio, while the density and strength apparently decreased as the void ratio increased. This indicates that void ratio can be utilized as a single index for controlling the material properties in the design of mortar mixtures. It was found that mortar mixture could be printed by a 3D printer when the void ratio was in the range from 0.6 to 0.7. This was verified by printing a mortar which has the void ratio of 0.634. The mortar was produced with the mixture design of W/B 35.0%, SS/B 60.0%, and Ad/B 0.1%. Further research applying diverse admixtures is needed to improve the quality of 3D printing output mortars.

Analysis of Flow Characteristics in Four-Way Combining Manholes Using Fluent Model (Fluent 모형을 이용한 4방향 합류맨홀의 흐름특성 분석)

  • Kim, Chae Rin;Kim, Jung Soo;Han, Jung Suk;Yoon, Sei Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.360-360
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    • 2016
  • 도시 배수 시스템에서 유입유량이 관거의 만관 상태를 초과하거나 하류 흐름 때문에 발생하는 역류의 영향을 받는다면, 관거 시설은 과부하(surcharge) 상태인 압력흐름이 된다. 중력흐름 상태에서 맨홀의 수두 손실은 일반적으로 무시되지만, 과부하 맨홀에서의 수두 손실은 중요하며, 우수 관거 시스템의 전체 손실에 상당한 부분을 차지하게 된다. 이러한 현상은 여러 개의 맨홀을 가지는 도시 배수 시스템에서 특히 중요한 사항이 된다. 따라서 관거 시설 내 맨홀에서의 수리적 에너지 손실에 대한 연구와 보다 구체적인 설치 기준의 제시가 요구되고 있는 실정이다. 특히 배수관거 시스템의 하류부에 설치되는 4방향 합류맨홀은 맨홀으로 유입되는 주 유입관과 측면 유입관의 유입흐름의 영향으로 맨홀 내의 유수교란에 의한 흐름특성이 복잡하므로 이에 따른 흐름특성의 변화를 분석하고 에너지 손실을 연구할 필요가 있다. 그러므로 우수 관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 과부하 4방향 합류 맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적, 시간적 한계를 극복하고 과부하 4방향 합류맨홀에서의 복잡한 흐름특성을 분석하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 FLUENT 6.3 모형을 선택하였다. 합류맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 맨홀과 연결관의 합류부분에서는 사면체 격자로 구성하고 합류부분을 제외한 구간에서는 6면체 격자로 구성하였으며, 각 격자의 면은 가능한 사각형 또는 삼각형의 형태를 취하도록 하였다. 합류맨홀 모형의 벽면에는 No-Slip 경계조건을 부여하였으며, 유입부에는 속도 조건, 유출부와 맨홀의 자유수면 부분의 경계에서는 대기압 조건을 부여하였다. 수리모형 실험 결과와 비교하기 위하여 유입 관거의 유속 조건을 수리 모형실험의 조건과 동일하게 채택하여 수치모의를 수행하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 4방향 합류맨홀에서의 손실계수 값과 수리모형 실험에 의하여 산정된 손실계수 값이 유사하므로 우수 관거 시스템의 4방향 합류맨홀에서의 흐름 변화 및 손실계수 예측하는 데에 있어서 FLUENT 6.3 모형은 사용 가능하리라 판단된다.

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Two-Dimensional Numerical Simulation of Dividing Flow Area in Open Channel Flow (개수로 분류흐름의 2차원 해석)

  • Kim, Jung-Min;Lee, Jin-Woo;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.96.2-96.2
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    • 2010
  • 본류부에서 지류부로 유입되는 흐름의 내측 벽면에는 토사나 오염물의 퇴적물침전이 발생하게 된다. 이는 개수로 분류흐름의 특성으로 인하여 이차류 흐름이 나타나는 분리구역이 발생하기 때문이다. 수치모의를 실행하여 Hsu 등(2002)과 Ramamurthy 등 (2007)의 분류흐름 수로의 결과값과 수치모의를 통한 결과를 비교하여 신뢰성이 높음을 알 수 있었다. 본 연구에서는, 분류흐름에서 발생하는 분리구역을 줄이기 위해 분류가 시작되는 본류의 수로의 크기 조절을 통하여 분리구역의 크기를 줄였다. 또한 변형으론 인한 분리구역을 줄이기 위해 본류와 지류가 만나는 모서리 지점을 곡선과 대각선으로 연결하여 유수흐름을 완만하게 만든 지형들을 제안하였다.

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Control of Gas Direction in Gas Assisted Injection Molding (가스사출시 가스흐름방향의 예측 및 제어)

  • Soh, Young-Soo
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.153-158
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    • 1999
  • An improved method to predict preferred direction of gas in gas assisted injection molding processes is introduced. Resistance of resin flow is defined and this resistance of resin flow is not directly related to the resistance of gas flow. Pressure drop requirement was believed to be proportional to the resistance to gas flow in our previous work. Instead of using the pressure drop requirement, velocity of resin should be compared to predict the gas flow direction. This method predicts the gas flow direction from the knowledge of process variables such as resin flow length, cross section area of cavity, melt temperature, and short shot. A simulation package was used to confirm the method.

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3D Numerical Simulations of Solute Transport in Open-Channel Flows (개수로 흐름에서 오염물질 거동의 3차원 수치모의)

  • Kang, Hyeong-Sik;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.403-407
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    • 2007
  • 본 연구에서는 개수로 흐름에서의 오염물질 거동 특성에 대해 분석하였다. 이를 위해 개수로 흐름을 등류상태로 가정하여 3차원의 수직모형을 구성하고 운동량 방정식과 스칼라 수송방정식에서의 난류 폐합을 위해 레이놀즈응력 모형 및 GGDH 모형을 사용하였다. 개발된 모형을 이용하여 복단면 수로에서 오염물질이 점으로 주입된 경우에 대해 난류 흐름 및 오염물질의 농도 분포를 수치모의 하고 기존의 실험 데이터와 비교하였다. 그 결과 개발된 모형이 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조, 오염물질의 농도 분포 등을 잘 모의하는 것으로 나타났다. 특히, 이차흐름의 영향으로 인해 최대 농도 값의 위치가 거리에 따라 이동하는 것으로 나타났으며, 농도 분포 역시 정규분포에서 거리에 따라 점차 왜곡되는 것으로 확인되었다.

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Heat Transfer between Substrate and Substrate-heater in Low Vacuum (저진공 내 시료가열판과 시료의 열전달)

  • Park, Hyon-Jae;Oh, Soo-Ghee;Shin, Yong-Hyeon;Chung, Kwang-Hwa
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.302-310
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    • 2008
  • Heat transfer between substrate and substrate-heater in low vacuum was investigated. The convection related with gas flow and pressure, the heat conduction considering surface roughness and contact pressure, and the heat loss by radiation depending on the surface emissivity were considered. The coefficient of heat conduction $h_c$ in the Fourier's law were determined experimentally from the temperature difference between the substrate and the substrate-heater in the range of substrate-heater temperature $100\;-\;500^{\circ}C$, in the pressures of 300 mTorr - 1 Torr. The temperature difference was then calculated in the reverse way for the purpose of verification, using the heat flow and the experimentally determined coefficients. The verified temperature differences were thus obtained within 0.33 % error.

Numerical Simulation Test of Scour around Offshore Jacket Structure using FLOW-3D (FLOW-3D를 이용한 해상 자켓구조물 주변의 세굴 수치모의 실험)

  • Ko, Dong Hui;Jeong, Shin Taek;Oh, Nam Sun
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.27 no.6
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    • pp.373-381
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    • 2015
  • As offshore structures such as offshore wind and offshore platforms have been installed frequently in ocean, scour effects are considered important. To test the scour effect, numerical simulation of scour has been carried out. However, the test was usually conducted under the uni-directional flow without bi-directional current flow in western sea of Korea. Thus, in this paper, numerical simulations of scour around offshore jacket substructure of HeMOSU-1 installed in western sea of Korea are conducted using FLOW-3D. The conditions are uni-directional and bi-directional flow considering tidal current. And these results are compared to measured data. The analysis results for 10,000 sec show that under uni-directional conditions, maximum scour depth was about 1.32 m and under bidirectional conditions, about 1.44 m maximum scour depth occurred around the structure. Meanwhile, about 1.5~2.0 m scour depths occurred in field observation and the result of field test is similar to result under bi-directional conditions.