• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.229-238
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• 2017

본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.63-72
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• 2005

해안매립 및 방조제 공사 시 바닥사석은 장비의 이동성 및 현장 시공성을 개선하기 위하여 포설된다. 그러나 공사완료 후 이러한 바닥사석층은 상부 구조물에 치명적인 침투피해의 원인으로 작용하나 이러한 바닥사석층에 대한 침투특성이 규명되지 않아 바닥사석층이 있는 구조물의 정확한 침투거동 파악이 곤란하다. 보통 사석층내의 침투는 Non-Darcy 흐름으로 알려져 있지만, 성토층 등 지중에 매설된 사석층 내의 침투는 Darcy 흐름 또는 Non-Darcy 흐름인지는 아직까지 명확히 파악되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 성토지반에 매설되어 있는 사석층의 침투특성을 파악하기 위하여 수치해석, 실내모형실험, 현장조사 등 다각적인 방법으로 접근하였다. 그 결과 성토지반내 사석층의 침투는 Darcy 흐름으로 가정하고 유도한 해석모형에 의해 계산한 침윤선과 실내모형에서 실측한 침윤선을 서로 비교한 결과 $95\%(\alpha=0.05)$ 신뢰구간에서 유의성이 있었으며, 실내모형실험에서 구한 유속에 대한 레이놀즈 수가 10미만의 층류이고, 유속과 동수경사가 비례관계로 나타났다. OO 방조제를 대상으로 바닥사석층까지 보링을 하고 측정한 투수계수와 동수경사로부터 계산한 Darcian 유속에 대해서는 레이놀즈 수가 $1\~6$ 범위의 층류로 나타났다. 이상의 결과로 보아 성토지반에 매설되어 있는 사석층내의 침투는 층류의 Darcy 흐름일 가능성이 높다고 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.87-96
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• 2004

Li 등(1998)이 제안한 호안제체를 통과하는 non-Darcy 흐름에 대한 i- V관계식의 해석결과는 실측자료와의 비교결과 잘 맞는 것으로 나타났다. 따라서 이식의 사용은 현장에 적용성이 있는 것으로 평가되었고, 적용에 따른 변수인 공극율의 정확한 값의 입력이 요구된다. 관수로흐름과 Taylor의 평균수리수심에 기초한 사석에 적용되는 non-Darcy 특성의 흐름은 블록 및 케이슨 호안에도 적용 가능한 것으로 평가된다. 호안제체를 통과하는 흐름에 대한 정확한 계산은 호안의 최종체절 개방구간에서의 정확한 유속의 산정은 물론 축조 후의 호안 내의 수위의 변화를 예측할 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제21권4호
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• pp.421-428
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• 2007

Many engineering problems on the pipeline flow use continuity, energy, friction loss head equation. To calculate friction loss head in a pipeline, Darcy-Weisbach and many average velocity equations can be used and Hazen-Williams equation is used frequently in the pipe network for the water supply systems. Darcy-Weisbach equation is a general one acquired from applying Bernoulli's equation in the pipeline flow and Hazen-Williams equation is a experimental one in case that pipe velocity is below 3m/sec and pipe diameter is over 50mm. In this study, comparing Darcy-Weisbach with Hazen-Williams equation, relation f and C that are expressed as roughness coefficients of those equations is explained. Next, head losses calculated from using those equations are compared and those are applied in realistic pipelines. Comparing f with C, the f is decreasing linearly according to increase of the Reynolds number Re and increasing in case the C is decreasing. additionally, the C is increasing up to a point and then is decreasing according to increase of the Re. Next, the C is increasing and Re's range for increase of the C lengthens in case of decreasing of the relative roughness ${\varepsilon}/d$. Comparing head losses acquired from the two equations, head loss appears large in case that the C is decreasing and the ${\varepsilon}/d$ is increasing. additionally, Head loss calculated by the Darcy-Weisbach equation varies larger than one by Hazen-Williams equation in regard of the Re. Next, change aspect of head loss acquired by the C is distinguished more clearly than the one by the ${\varepsilon}/d$.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.266-271
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• 2001

투과 흐름이 있는 수평 다공질 유체층에서 부력에 의하여 발생하는 자연대류 현상을 선형 안정성 이론을 사용하여 해석하였다. 다공질 층에서의 유동 특성을 나타내기 위하여 Dacrcy 법칙을 사용하였다. 선형 안정성 해석 결과를 근거로 자연대류 발생점 근처에서 비선형 해석을 하여 열전달 상관관계를 얻었다. 해석 결과 투과 흐름의 세기가 커짐에 따라 계는 점점 안정해 지고, Darcy-Rayleigh수의 변화에 따른 Nusselt수의 변화는 감소하였다.

• 한국농공학회지
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• 제9권2호
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• pp.1301-1305
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• 1967

Ground water flow can be studied with model test. Model test of ground water works are necessary for economic and safe design of the works. Also influence of the ground water flow to the durability and safety of hydraulic structures can be studied with this model. a. Sand model ; Water flow through porous media is the principle of sand model. Darcy's formula is the basic equation, $q=k{\frac{dh}{ds}}^{\circ}. The effect of the ground water flow on the grain system itself is represented with this model only. b. Hele-Shaw model ; In this model use is made of the viscous flow analogy. Viscous fluid such as glycerine flowing through two parallel plates depends on Poiseuille law, $q=-c{\frac{dh}{ds}}$. The analogue can be used vertically and horizontally. c. Heat model ; This is based on the analogy of the Fourier's law for heat conduction and Darcy's law for ground water flow. Especially unsteady problem can be studied with this model. A difficulty of the construction of this model is the isolation, which has to prevent losses of the heat. d. Electirc model ; Ohm's law for electric current is analogous to Darcy's law. Resistance material such as metal foil, graphite block, water with salt added, gelatine with salt added, ete. is connected to electric sources and resistor, and equi-voltage line is detected with galvanometer, $N_aCl$, $CuSo_4$, etc. are used as salt in the model. e. Membrane model ; This model is based on the facts that the deflection of a thin membrane obeys Laplace's equation if there is no load in the direction perpendicular to the membrane, and if the dellection is small.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.17-24
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• 2005

두께 30 mm 잣나무 판재를 증기와 4가지 건조방법으로 처리하였다. 처리된 판재의 변재에서 시편을 떼어내어 Darcy 법칙을 이용한 간단한 방법으로 섬유방향 비투과율을 비교하였다. 잣나무 변재의 섬유방향 수분이동기작을 조사하기 위해 시편을 알코올과 아세톤 추출한 후에 비투과율을 또 측정하였다. 측정된 비투과율은 측정시간에 따라 급격히 감소하는 것이 관찰되었다. 이는 Darcy 법칙에 어긋나는 것으로 음압에 의해 공기방울이 발생하여 이동통로를 막기 때문으로 설명할 수 있다. 처리방법에 따라 미추출 시편의 평균 비투과율은 다르게 나타났으며 용매추출에 의한 비투과율 변화도 처리방법에 따라 달리 나타났다. 처리방법에 따라 수지구내 잔류수지의 성질이 달라지기 때문으로 생각된다. 수지구내 잔류수지 형상을 SEM 사진으로 관찰하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.27-31
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• 1998

Most models for the simulation of multi-phase flow and multi-species transport employ the capillary approach which uses the Darcy's law for the representation of mass flux of each phase. The capillary approach based on the Darcy's law require many empirical coefficients with complex functional dependencies rather than rigrous mathematical and physical formulation. The shortcoming of the capillary approach cause the numerical errors in the simulations by the multi-phase flow and transport models. This study discuss some of the problems related with the use of models.

• Kyungpook Mathematical Journal
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• 제61권2호
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• pp.323-351
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• 2021

The present paper addresses magnetohydrodynamic pulsating flow and heat transfer of two immiscible, incompressible, and conducting couple stress fluids between two permeable beds. The flow between the permeable beds is assumed to be governed by Stokes' [28] couple stress fluid flow equations, whereas the dynamics of permeable beds is determined by Darcy's law. In this study, matching conditions were used at the fluid-fluid interface, whereas the B-J slip boundary condition was employed at the fluid-porous interface. The governing equations were solved analytically, and the expressions for velocity, temperature, mass flux, skin friction, and rate of heat transfer were obtained. The analytical expressions were numerically evaluated, and the results are presented through graphs and tables.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권11호
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• pp.1603-1609
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• 1998

Numerical solutions of Stokes flow through periodic arrays of cylinders were sought using Darcy's law and homogenization theory. Drag and lift forces of each cylinder were computed for various attack angles and pitch-to-diameter ratios. It was found that drag force decreased as principal pressure gradient direction deviated from array direction and that drag force increased exponentially as pitch-to-diameter ratio approached unity. Similar tendency was found in lift force except that lift force increased and then decreased in quadratic manner as attack angle varied.