The purpose of this study is to calibrate the parameters of tank model for the derivation of a design flood hydrograph at a certain river basin outlet. The selected stations are Gongju and Naju station which are located in the Keum and the Youngsan river basin, respectively. The results of parameters calibration for tank model are represented a little different values comparing with the proposed values at Gongju station through the verification of flood hydrograph in modeling procedure but the values of tank parameters at Naju station are fitted well for the derivation of flood hydrograph using the proposed design parameters of tank model.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.27
no.6
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pp.303-310
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2023
The equivalent static load for non-structural elements has a limitation in that the sloshing effect and the interaction between the fluid and the water tank cannot be considered. In this study, the equations to evaluate the impulse and convective components in the design codes and previous research were compared with the shaking table test results of a rectangular water tank with flexible wall panels. The conclusions of this study can be summarized as follows: (1) It was observed that the natural periods of the impulsive component according to ACI 350.3 were longer than system identification results. Thus, ACI 350.3 may underestimate the earthquake load in the case of water tanks with flexible walls. (2) In the case of water tanks with flexible walls, the side walls deform due to bending of the front and back walls. When such three-dimensional fluid-structure interaction was included, the natural period of the impulsive component became similar to the experimental results. (3) When a detailed finite element (FE) model of the water tank was unavailable, the assumption Sai = SDS could be used, resulting in a reasonably conservative design earthquake load.
The In-Containment Refueling Water Storage Tank (IRWST), one of the design improvements applied to the APR -1400, has a function to condense the high enthalpy fluid discharged from the Reactor Coolant System (RCS). The condensation of discharged fluid by the tank water drives the tank temperature high and causes oscillatory condensation. Also if the tank cooling water temperature approaches the saturated state, the steam bubble may escape from the water uncondensed. These oscillatory condensation and bubble escape would burden the undue load to the tank structure, pressurize the tank, and degrade its intended function. For these reasons simple analytical modeling and experimental works were performed in order to predict exact tank temperature distribution and to find the effective cooling method to keep the tank temperature below the bubble escape limit (93.3$^{\circ}C$), which was experimentally proven by other researchers. Both the analytical model and experimental results show that the temperature distributions are horizontally stratified. Particularly, the hot liquid produced by the condensation around the sparger holes goes up straight like a thermal plume. Also, the momentum of the discharged fluid is not so strong to interrupt this horizontal thermal stratification significantly. Therefore the layout and shape of sparger is not so important as long as the location of the sparger hole is sufficiently close to the bottom of the tank. Finally, for the effective tank cooling it is recommended that the locations of the discharge and intake lines of the cooling system be cautiously selected considering the temperature distribution, the water level change, and the cooling effectiveness.
To ensure hygienic safety of drinking water in a water storage tank, the concentrations of residual chlorine should be above a certain regulation level. In this study, we conducted model simulations to investigate the effects of temperature on residual chlorine in water storage tank conditions typically used in Seoul. For this, values of model parameters (decomposition rate constant, sorption coefficient, and evaporation mass transfer coefficient) were experimentally determined from laboratory experiments. The model simulations under continuous flow conditions showed that the residual chlorine concentrations were satisfied the water quality standard level (0.1 mg/L) at all the temperature conditions ($5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$). Meanwhile, when the tanks had a no flow condition (i.e., no tap-water influent due to a sudden shut-down), the concentrations became lower than the regulatory level after certain periods. The findings from this modeling works simulating Seoul's water storage tanks suggested disappearance rate of residual chlorine could be reduced through the tanks design optimization with maintenance of low water temperature, minimization of air flow and volume, suppression of dispersion and the use of wall materials with low sorption ability.
Kim, Youngmin;Lee, Sangho;Lee, Jung-Hun;Kim, Ree-Ho
Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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v.22
no.2
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pp.233-238
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2008
Recently, rainwater harvesting facilities have increasingly constructed mainly in elementary schools and government buildings. Nevertheless, few methods are available for efficient planning and design of rainwater harvesting facilities by considering the weather conditions and purpose of rainwater management in each site, which may lead to a construction of uneconomic facilities. The current method estimates the size of rainwater storage tank by multiplying the size of building or plottage with a certain ratio and has many limitations. In this study, we first developed a method for planning and design of rainwater storage facilities using $Rainstock^{TM}$ model, which is based on mass balance, and economic analysis. Then, the model was applied for the design of a rainwater harvesting facility in a building with the catchment area of $1,000m^2$. The model calculation indicated that the economic feasibility of rainwater harvesting depends on not only the size of storage tank but also the water usage rate. When the water usage rate is $1m^3/day$, the rainwater harvesting facility is not cost-effective regardless of the size of the storage tank. With increasing the water usage rate, the economical efficiency of the facility was improved for a specific size of the storage tank. Based on the model calculation, the optimum tank sizes for $5m^3/day$ and $10m^3/day$ of water usage rates were $24m^3$ and $57m^3$, respectively. It is expected that the model is useful for optimization of rainwater storage facilities in planning and designing steps.
For a conventional natural-circulation type solar water heater, the pressure head is limited by the height between the storage tank and hot water tap. Therefore, it is difficult to provide sufficient hot water flow rate for general usage. This study deals with a design modification of the storage tank to utilize the tap-water pressure to increase hot-water supply Based on fluid dynamic and heat transfer theories, a series of modeling and simulation is conducted to achieve practical design requirements. An experimental setup is built and tested and the results are compared with theoretical simulation model. The storage tank capacity is 240 l and the outer diameter of piping was 15 mm. Number of tube turns tested are 5, 10, and 15. Starting with initial storage tank temperature of $80^{\circ}C$, the temperature variation of the supply hot water is investigated against time, while maintaining minimum flow rate of 10 1/min. Typical results show that the hot water supply of minimum $30^{\circ}C$ can be maintained for 34 min with tap-water supply pressure of 2.5 atm, The relative errors between modeling and experiments coincide well within 10% in most cases.
It was compared with experimental data to verify TRNSYS Model of the thermosyphon hot water system and the various simulations were conducted to optimize the component parameters of the system. To obtain consistent simulation results the system model, which could accurately describ the thermal storage tank temperature stratification and the friction head for mass flow rate, was used. The optimization of collector parameters(collector aspect ratio, riser numbers per header unit length), thermal storage tank parameters(ratio of tank length to tank diameter, heat exchanger type), system parameters(ratio of tank volume to collector area) was simulated by TRNSYS program. The simulation results indicate that the system performance is more effected by collector aspect ratio and the ratio of tank volume to collector area than the othor parameters.
In this paper we tried to analyze through the water tank model to solve these kinds of problems about the square plate earth electrode using general facilities with being compared with the theory formula announced before. The square plate earth electrode that haven't investigated so far is analyzed by being based on laid rod electrode. And the each kind of calculation model was investigated with the experiment of water tank. An experiment of the vertical square Plate electrode about laying depth in the center of the surface of the water has already done with the practical models that have different forms of electrodes.
Kim, Sangdan;Kang, Du Kee;Kim, Moon Su;Shin, Hyun Suk
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.23
no.1
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pp.64-71
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2007
In this study daily flow data is constructed from 8-day intervals flow data which has been measured by Nakdong River Water Environmental Laboratory. TANK model is used to expand 8-day intervals flow data into daily flow data. Using the Sequential quadratic programing, TANK model is auto-calibrated with daily precipitation and 8-day interval flow data. Generated and measured daily surface flow, ground water flow data and ground water recharge are shown to be in a good agreement. From this result, it is thought that this method has the potential to provide daily flow data for calibrating an watershed model such as SWAT.
The theory is based on two thermodynamic equations for the air mass in the air column and bydrodynamic equation for the relation between the response of the air in the water column and the incident wave. The numerical model is experimented in a two dimensional water tank and the caisson model with sloped front wall is tested in the large towing tank.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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