• Title/Summary/Keyword: Pipe Networks Analysis

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타워 구조물의 진동기반 결함탐지기법 (Vibration-Based Damage Detection Method for Tower Structure)

  • 이종원;김상렬;김봉기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.320-324
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    • 2013
  • A crack identification method using an equivalent bending stiffness for cracked beam and committee of neural networks is presented. The equivalent bending stiffness is constructed based on an energy method for a straight thin-walled pipe, which has a through-the-thickness crack, subjected to bending. Several numerical analysis for a steel cantilever pipe using the equivalent bending stiffness are carried out to extract the natural frequencies and mode shapes of the cracked beam. The extracted modal properties are used in constructing a training patterns of a neural network. The input to the neural network consists of the modal properties and the output is composed of the crack location and size. Multiple neural networks are constructed and each individual network is trained independently with different initial synaptic weights. Then, the estimated crack locations and sizes from different neural networks are averaged. Experimental crack detection is carried out for 3 damage cases using the proposed method, and the identified crack locations and sizes agree reasonably well with the exact values.

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히트 파이프가 장착된 정지궤도 위성 패널 열해석 프로그램 개발 (DEVELOPMENT OF THERMAL ANALYSIS PROGRAM FOR HEAT PIPE INSTALLED PANEL OF GEOSTATIONARY SATELLITE)

  • 전형열;기정훈;한조영;채종원
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.416-421
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    • 2010
  • The north and south panel of a geostationary satellite are used for radiator panels to reject internal heat dissipation of electronics units and utilize several heat pipe networks to control the temperatures of units and the satellite within proper ranges. The design of these panels is very important and essential at the conceptual design and preliminary design stage so several thousands of nodes of more are utilized in order to perform thermal analysis of panel. Generating a large number of nodes(meshes) of the panel takes time and is tedious work because the mesh can be easily changed and updated by locations of units and heat pipes. Also the detailed panel model can not be integrated into spacecraft thermal model due to its node size and limitation of commercial satellite thermal analysis program. Thus development of a program was required in order to generate detailed panel model, to perform thermal analysis and to make a reduced panel model for the integration to the satellite thermal model. This paper describes the development and the verification of panel thermal analysis program with ist main modules and its main functions.

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C계수의 추정오차가 배수관망해석에 미치는 영향 (Effect of C Factor Errors on the Analysis of Water Distribution Systems)

  • 현인환;이철규
    • 상하수도학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.23-33
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    • 1999
  • This study is to investigate the effect of C factor errors on the analysis of water distribution systems. For this purpose, an artificial distribution network and a real distribution network were selected as the study networks. Results are as follows. 1. The C factor of a pipe which has small velocity didn't give significant effect on the analysis of a water distribution system. 2. The effect of decreased value of C factors give more influence on the analysis of water distribution systems than that of the increased values. 3. For the C factor calibration, errors of the residual water heads as well as those of the head losses should be considered together. 4. In the analysis of water distribution systems, changes of C factors can give influences only on the nodes which locate behind the pipe. Therefore, this characteristics should be considered in the selection of nodes for the measurement of water heads.

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Sequential optimization for pressure management in water distribution networks

  • Malvin S. Marlim;Doosun Kang
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.169-169
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    • 2023
  • Most distributed water is not used effectively due to water loss occurring in pipe networks. These water losses are caused by leakage, typically due to high water pressure to ensure adequate water supply. High water pressure can cause the pipe to burst or develop leaks over time, particularly in an aging network. In order to reduce the amount of leakage and ensure proper water distribution, it is important to apply pressure management. Pressure management aims to maintain a steady and uniform pressure level throughout the network, which can be achieved through various operational schemes. The schemes include: (1) installing a variable speed pump (VSP), (2) introducing district metered area (DMA), and (3) operating pressure-reducing valves (PRV). Applying these approaches requires consideration of various hydraulic, economic, and environmental aspects. Due to the different functions of these approaches and related components, an all-together optimization of these schemes is a complicated task. In order to reduce the optimization complexity, this study recommends a sequential optimization method. With three network operation schemes considered (i.e., VSP, DMA, and PRV), the method explores all the possible combinations of pressure management paths. Through sequential optimization, the best pressure management path can be determined using a multiple-criteria decision analysis (MCDA) to weigh in factors of cost savings, investment, pressure uniformity, and CO2 emissions. Additionally, the contribution of each scheme to pressure management was also described in the application results.

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상수도 관망의 노드-파이프-밸브 사이의 상대적 위치 관계를 수립하기 위한 알고리즘의 개발 (Development of the algorithms for establishing the relative positional relations between node-pipe-valve of water pipe networks)

  • 박수완;전예준;김경철;이현동
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1187-1195
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    • 2022
  • 관망의 세그먼트를 파악하기 위한 알고리즘을 구동시키기 위해서는 관망의 주요 구성요소들인 절점, 파이프, 및 밸브 간의 상대적인 위치 관계를 세그먼트 탐색 알고리즘의 입력정보로 준비해야 한다. 실제 지자체 관망에 존재하는 세그먼트를 보다 정확하게 파악하기 위해서는 관망 수리해석 프로그램 구동을 위해 모델링된 관망 정보를 이용하기 보다는, 모든 제수밸브가 포함된 지자체 상수도 관망 GIS/CAD 데이터베이스를 이용하여 세그먼트 탐색에 적합하게 재구성된 관망 정보를 이용할 필요가 있다. 본 연구에서는 지자체 상수도 관망 GIS/CAD 데이터를 이용하여 관망 세그먼트 탐색에 적합한 노드-파이프-밸브 간의 상대적 위치관계를 수립할 수 있는 컴퓨터 계산 알고리즘을 개발하였으며, 이를 구현할 수 있는 MATLAB 프로그램을 개발하였다. 개발된 MATLAB 프로그램을 국내 지자체 상수도 관망에 적용하여 그 실효성을 확인하였다.

비상시 용수공급을 위한 상수도 연계관로의 수리적 적정성 평가 (Hydraulic Adequacy of Connection Pipes in Water Supply Systems for Contingencies)

  • 한완섭;정관수;김주환
    • 상하수도학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.679-687
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    • 2013
  • Although stable and safe drinking water supply to the customers is a basic function of multi-regional water supply systems in Korea, most systems have their vulnerabilities in emergency time due to the branch-type. Application of connections from the other water supply system can provide a solutions for these tentative problems. This paper describes reduction planning of water supply accidents that can minimize a service interruption to customers in multi-regional water supply system by connecting pipe lines between local water supply systems in Mokpo city areas. The result of this study shows that Juam dam multi-regional water supply systems can cover all of the water shortage in southern parts of Jeonnam multi-regional water supply systems by transmitting water through connected pipes between local networks. This can be effective to supply water interactively in various contingencies, when a pipe line accident occurs in southern area of Jeonnam multi-regional water supply systems. On the contrary, southern area of Jeonnam multi-regional water supply systems can cover 99.5 %($62,500m^3/day$) of the water shortage of Juam dam multi-regional water supply systems when service interruptions caused by various pipe accidents occur in the system.

우수관망 구조에 따른 유출 속도 분석 (Analysis of runoff speed depending on the structure of stormwater pipe networks)

  • 이진우;정건희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권2호
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    • pp.121-129
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    • 2018
  • 도시 지역의 불투수층에 내린 강우는 지표면을 따라 흐르다가 대부분 우수관으로 유입되어 유역에서 배출된다. 그러므로 도시 우수관의 설계빈도를 결정하고 설계홍수량을 결정하는 일은 도시 홍수 저감을 위한 구조적인 대책 중 가장 우선적으로 고려되어야 하고, 또 가장 중요한 대책이기도 하다. 그러나 최근 들어 기후변화 등으로 인해 짧은 시간에 큰 강우강도의 호우가 발생하는 일이 잦아지고 있다. 이런 형태의 호우는 불투수면이 많은 도시 지역에서 갑작스럽게 유출량을 증가시켜 증가된 유출량이 일시에 우수관으로 유입되지 못하고 일시적이고 국부적인 홍수를 야기하기도 한다. 그러므로 도심지의 홍수 저감을 위해 우수관망의 적절한 설계가 매우 중요하다. 그러나 무한정 큰 관경의 우수관을 건설하는 것은 경제적으로 타당한 방법이 될 수 없으므로, 적절한 크기의 우수관을 설계하고 유출해석의 신뢰도를 높이기 위한 노력이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 과거 홍수피해가 빈번히 발생했던 도시유역들 중 유역면적과 우수관망의 구조가 다른 4개의 도시를 서울과 부산지역에 선정하여 다양한 강우에 따른 유출해석을 실시하였다. 서울과 부산 기상관측소의 과거 호우 자료에 대한 EPA-SWMM 모형에서의 유출해석 결과, 첨두강우량의 변화에 따른 첨두유출량의 변화를 선형회귀모형으로 분석하였다. 회귀모형의 결정계수와 95% 신뢰구간 및 변동계수를 비교하고, 수계밀도 개념을 적용하여 첨두유출량의 변화를 해석한 결과, 우수관망이 조밀하게 건설되어 수계밀도가 높을수록 증가된 첨두강우량에 따라 함께 증가하는 첨두유출량의 예측이 상대적으로 정확하게 가능함을 확인하였다. 이는 수계밀도가 높을수록 유출응답이 빨라지고 국부적인 우수관의 통수능 부족으로 발생하는 침수의 발생 가능성이 낮아지기 때문인 것으로 보이며, 갑작스러운 강우에 대한 대응이 수월함을 의미한다. 이러한 우수관의 구조적인 특성에 따른 유출 응답 속도를 고려하여 우수관을 설계한다면, 보다 효율적인 우수관 설계가 가능할 것으로 판단된다.

정압기 임계유동특성 및 배관망해석 요소로서의 고려에 관한 수치해석적 연구 (I);입출구 압력비 변화 영향 (Numerical Study for The Critical-Flow-Characteristics of The Pressure Regulator and Considerations as a Pipe Network Element (I);Influence of the Inlet-Outlet Pressure Ratio)

  • 신창훈;하종만;이철구;허재영;임지현;주원구
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1448-1453
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    • 2004
  • The major parameters governing the fluid dynamical and thermo-dynamical behavior in the large pipeline network system are friction loss and the pipeline length. But in local pipeline networks and relatively short distance pipeline system, secondary loss and the considerations of the moving states of the fluid machine are also important. One of the major element in local pressure control system is pressure regulator. It causes the variations of the physical properties in that pipeline system. Especially, as there is not enough information to obtain reliable physical property values such as density, temperature etc. at the downstream of the pressure regulator, It is hard to calculate accurate solution in the pipeline network analysis. In this study, some numerical approaches to investigate the critical-flow-characteristics of the pressure regulator have been done and the detail examinations and considerations of the pressure regulator as a pipeline network elements according to the variations of the inlet-outlet pressure ratio have been carried. Finally the flow-flied distributions, relations and critical-flow-characteristics have been studied. in detail and the 1D analytic method to analyze critical pipe flow have been investigated

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Automatic Detection System of Underground Pipe Using 3D GPR Exploration Data and Deep Convolutional Neural Networks

  • Son, Jeong-Woo;Moon, Gwi-Seong;Kim, Yoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.27-37
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    • 2021
  • 본 논문에서는 관로를 자동으로 검출하는 지하 관로 자동 탐색 시스템을 제안한다. 시간에 따른 지반변화, 관로 시공 불일치 등 여러 가지 요인으로 실제 관로의 위치가 지하 관로 도면과 일치하지 않는다. 이로 인하여 굴착공사나 관로 노후화에 의한 여러 사고가 발생한다. 사고를 방지하기 위해 GPR(지표 투과 레이더, Ground Penetrating Radar) 탐사를 통해 지하시설물을 찾아내는 작업이 이루어지고 있지만, 분석을 담당할 수 있는 전문가의 수가 부족하다. GPR 데이터는 매우 방대하며 분석과정에도 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 이에 본 논문에서는 3D GPR 데이터를 자동으로 분석하기 위해 딥 러닝 기술인 3D 이미지 분할을 사용하고, 이에 적합한 데이터 생성 알고리즘을 제안한다. 또한 GPR 데이터 특성에 맞는 데이터 증강 기법, 데이터 전처리 모듈을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안한 시스템은 F1 Score 40.4%의 성능을 보였으며 이를 통해 이미지 분할을 이용한 관로 분석의 가능성을 확인하였다.