This paper investigates the effects of outdoor pressure fluctuations on natural ventilation through openings of a building envelope. The ventilation airflow rate depends on the magnitude and the period of the pressure fluctuations, the size of the opening compared to the space volume, and the resistance characteristics of the opening. Non-dimensional parameters have been derived, which determine indoor pressure responses due to outdoor pressure fluctuations. The flow regions are categorized into synchronized region, opening resistance region, and transition region depending on the non-dimensional parameters.
This paper investigates the effects of outdoor pressure fluctuations on natural ventilation through an opening on a building envelope. The ventilation airflow rate depends on the magnitude and the period of the pressure fluctuations, the size of the opening relative to the space volume, and the resistance characteristics of the opening. Non-dimensional parameters have been derived, which determine indoor pressure responses due to outdoor pressure fluctuations. The flow regions are categorized into (1) synchronized region, (2) opening resistance region, and (3) transition region depending on the non-dimensional parameter derived. Pressure fluctuations and flow characteristics are investigated numerically using the 4th order Runge-Kutta method.
폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)은 수면 중에 반복적으로 상기도의 완전폐쇄나 부분폐쇄가 일어나는 질환으로서 흡기된 공기는 반드시 상기도라는 연조직 관(tube) 구조를 통과해야 하므로 상기도의 폐쇄경향은 관의 형태 및 관을 통과하는 공기의 유체역학적 특성에 따라서도 큰 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 OSA 환자 3인의 치료 전 상기도 CT 이미지를 이용하여 개별화된 3차원 유한요소모델 A, B, C를 제작하고, 비공 당 170, 200, 230 ml/s의 흡기유량에 대하여 3차원 전산유체역학 해석을 시행하였다. 상기도의 유속, 음압 그리고 압력강하를 측정한 결과 관찰된 3개의 모델에서 모두 단면적이 가장 작은 부위에서 유속이 증가하였고, 음압이 크게 나타났다. 기도의 형태는 구개인두와 구인두 부위에서 좁아지는 형태를 가지며, 최소 단면적 영역과 하인두 단면적의 차이가 클수록 유속과 음압의 변화가 크게 나타났다. 비강 부위의 최고 압력과 최소 단면적 영역의 최저 압력의 차이를 의미하는 압력강하는 상기도 저항을 종합적으로 판단할 수 있는 유용한 지표이며, 유량에 따라 증가하였다.
본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능을 개선하기 위하여 각각 상이하게 설계된 3개의 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. A형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분한 것으로 판단된다. B형 및 C형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기 흐름방향이 180$^{\circ}$굴절로 저항이 크게 발생되어 송풍팬의 전압 증가에 따른 유속 증가가 미미하며 동일한 열 교환면적에서는 송풍팬의 공기저항 증대로 열 회수 성능이 현저히 개선되지는 못했지만, 직선형보다 B형의 경우 약 5%. C형의 경우 약 13%정도 높은 열 회수효율을 보였다. 송풍팬의 용량은 A형에 사용된 용량인 25m$^3$/min전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍팬 용량 하에서 열회수성능은 헤어핀형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 헤어핀형은 물론 직선형에서도 열교환 파이프의 배치밀도, 파이프 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.
주선풍기가 설치된 통기수갱이 굴착된 국내 석회석 광산에서 수행한 통기수갱의 통기효과 분석결과 자연통기 및 기계통기 효과가 뚜렷하게 나타났다. 수갱을 통하여 입기되는 자연통기량은 최대 $11.7m^3/s$이었으며 갱내 공기온도의 측정에 의하여 비교적 정확한 정량적 예측이 가능하였다. 선풍기 가동에 의한 배기 통기량은 $20.3{\sim}24.8m^3/s$로 통기량의 변동은 갱도내 장비의 이동에 의한 통기특성곡선의 상향이동에 따른 선풍기 운전점의 변화에 의한 결과이므로 통기저항의 저감 노력이 요구된다. 갱구로부터 수갱까지 총 1912 m 갱도내 난류확산계수는 $15m^2/s$, $18m^2/s$로 나타나 오염물질은 기류보다 상대적으로 빨리 확산되므로 공기질 제어를 위하여 신속한 배기가 요구된다. 따라서 통기용 수갱은 급격히 심부화 및 대형화되고 있는 국내석회석광산의 지속적 개발을 위한 필수적 갱내 환경제어 시설로 권장되어야할 것으로 판단된다.
A new hardware temperature compensation method for hot-wire anemometer is investigated and an analog compensating circuit is proposed in this article. A photoconductive cell is introduced here as a variable resistor in the anemometer bridge and the linearized output of a thermistor is used to monitor the input of the photoconductive cell. In contrast with the conventional method, any type of temperature sensor can be used for compensation if once the output of thermometer varies linearly with temperature. So the present technique can diversify the compensating means from a conventional passive compensating resistance to currently available thermometers. Because the resistance of a photoconductive cell can be set precisely by adopting a stabilizing circuit whose operation is based on the integration function of the operational amplifier, the accuracy of compensation can be enhanced. As an example of linearized thermometer, thermistor sensor whose output is linearized by a series resistor was used to monitor the fluid temperature variation. Validation experiment is conducted in the temperature ranged from 30 deg. C to 60 deg. C and the velocity up to 40 m/s. It is found that the present technique can be adopted as a compensating circuit for anemometer and hot-wire type airflow meter.
This study was conducted to define the characteristics of the fan according to the bed depth of rough rice for the silo used in South Korea. In this study, the characteristics like air flow resistance and air flow rate of the fan were investigated for an independent blowing system with 1 fan and the serial blowing system with 2 fans. In the experiment, the depth of rough rice was determined by 0, 1, 2, 3.2 and 4.5 m for an independent blowing system and the depth of rough rice was 4.5 m for the serial blowing system. The air flow resistances of the blowing fan and the suction fan in an independent blowing system were 55 mmAq and 88 mmAq respectively. In addition, the air flow resistance of the serial blowing system was 61% lower than the blowing fan and 28% lower than the suction fan of the independent blowing system. The air flow rates of the blowing fan and the suction fan in the serial blowing system were 516 $m^3/min$, 570 $m^3/min$, respectively. The former was 22% higher than the blowing fan while the latter was 29% higher than the suction fan in the independence blowing system. In other words, the serial blowing system was superior to the independent blowing system in blowing characteristics because the air flow rate was lower and air flow resistance was higher than the independent blowing system. However, the fan power consumption of the serial blowing system was more than 100% comparing with the independent blowing system.
1) 공기양이 증가함에 따라 성문하압(Psub)은 증가하였으나, 성문저항(R)은 감소하였다. 2) 공기양이 증가함에 따라 소리 크기(Intensity)는 증가하였다. 3) 공기양이 증가함에 따라 성문개방율(OQ)은 증가하였다. 4) 가성영역(falsetto)에서 공기양의 증가는 기본 주파수(Fo)를 증가시켰으나, 지성영역 (modal)에서는 일률적인 변화를 보이지 않았다. 5) 갑상피열분지(TA branch)를 함께 자극했을 때(modal)는 그렇지 않을 때(falsetto)에 비하여, 성문하압(Psub), 성문저항(R), 소리 크기(intensity), 기본주파수(Fo)는 모두 증가하였으나, 성문개방율(OQ)은 감소하였다.
침지식분리막 오염을 최소화하기 위한 두 가지 공기세정방식을 비교하였다. 연속적인 공기세정과 단계별 공기량을 증가시키는 방식을 연구하였다. 15분의 여과 중에 세정공기의 증가는 5분마다 단계별로 공기량을 증가시켜주었다. 모의 여과 원수에 분말활성탄을 10 g/L 이하 그리고 카올린은 20 g/L 이하로 준비하였으며, 플러스는 80 LMH로 하였다. 단계별 공기세정방식은 연속적인 공기세정 방식보다 분리막 오염억제에 효과적이었다. 추가적으로 주입된 응집제는 분리막 오염저감을 보다 향상시켰다. 연속적인 공기세정의 오염현상은 공경막힘과 분리막 표면에 지속적인 입자의 축적에 기인하였다.
Gao, Guangjun;Tian, Zhen;Wang, Jiabin;Zhang, Yan;Su, Xinchao;Zhang, Jie
Wind and Structures
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제30권4호
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pp.325-338
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2020
In this paper, the improvement of the anti-snow performance of a high-speed train (HST) is studied using the unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes simulations (URANS) coupled with the Discrete Phase Model (DPM). The influences of the proposed flow control scheme on the velocity distribution of the airflow and snow particles, snow concentration level and accumulated mass in the bogie cavities are analyzed. The results show that the front anti-snow structures can effectively deflect downward the airflow and snow particles at the entrance of the cavities and alleviate the strong impact on the bogie bottom, thereby decrease the local accumulated snow. The rotational rear plates with the deflecting angle of 45° are found to present well deflecting effect on the particles' trajectories and force more snow to flow out of the cavities, and thus significantly reduce the accretion distribution on the bogie top. Furthermore, running speeds of HST are shown to have a great effect on the snow-resistance capability of the flow control scheme. The proposed flow control scheme achieves more snow reduction for HST at higher train's running speed in the cold regions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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