• 제목/요약/키워드: Waterfall phenomenon

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NUMERICAL STUDY FOR A SECONDARY CIRCULAR CLARIFIER WITH DENSITY EFFECT

  • Kim, Hey-Suk;Shin, Mi-Soo;Jang, Dong-Soon;Lee, Sang-Ill;Park, Jong-Woon
    • Environmental Engineering Research
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    • 제10권1호
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    • pp.15-21
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    • 2005
  • A computer program is developed for the prediction of the flow pattern and the removal efficiency of suspended solid (SS) in a circular secondary clarifier. In this study the increased density effect by SS on hydrodynamics has been systematically investigated in terms of Froude Number (Fr), baffle existence, and a couple of important empirical models associated with the particle settling and Reynolds stresses. A control-volume based-finite difference method by Patankar is employed together with the SIMPLEC algorithm for the resolution of pressure-velocity coupling. The k-ε turbulence and its modified version are incorporated for the evaluation of Reynolds stresses. The calculation results predicts well the overall flow pattern such as the waterfall phenomenon at the front end of the clarifier and the bottom density current with the formation of strong recirculation especially for the case of decrease of Fr. Even if there are some noticeable differences in the prediction of two turbulence models, the calculated results of the radial velocity profiles are generally in good agreement against experimental data appeared in open literature. Parametric investigation has been systematically made with the Fr and baffle condition with detailed analysis.

자유표면내 물의 와류효과를 위한 적응적 공기 입자 기법 (Adaptive Air-Particle Method for Vortex Effects of Water in Free Surface)

  • 김종현;이정
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.17-24
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    • 2017
  • 미시적인 관점에서 물표면 주위에 위치한 물 입자와 공기 입자는 끊임없이 서로 상호작용을 한다. 이러한 상호작용은 대량의 작은 물 입자들이 엷게 흩날리는 상황이 표현되는 폭포나 바다에서 명확하게 나타난다. 즉, 엷게 퍼진 작은 물 입자들로 인해 물과 공기사이의 표면경계가 불분명해지며 이 부분에서 공기와 물 입자간의 상호작용으로 인해 급격한 와류현상이 나타나게 된다. 그러나 기존 입자 기반 물 시뮬레이션에서는 유동에 의해 나타나는 자기와류 (self-trubulent)에만 집중하였고, 자유표면 근처에서 공기에 의해 표현되는 부차적인 와류 현상에 대해서는 고려하지 못했다. 유체표면의 움직임에 집중된 모델링으로 인해 대량의 작은 물 입자들이 엷게 흩날리는 장면을 사실적으로 연출하기에는 한계가 있다. 우리는 1) 물 표면에서 공기의 역할을 담당하는 공기 입자 층을 적응적으로 생성하고, 2) 물과 공기를 서로 다른 상 (phase)으로 모델링하여 자유표면 근처에서 발생하는 와류를 사실적으로 표현하는 기법을 제안한다. 결과적으로, 우리는 공기에 의해 표현되는 와류를 입자기반 프레임워크에서 효율적으로 다루어 계산속도 및 결과측면에서 기존기법보다 개선된 결과를 얻었다.

플래시 비디오에서 웹비디오로의 변환기법 비교 (Comparison of the transformation methods for Flash Videos to Web Videos)

  • 이현리;김경수;정희택
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.579-588
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    • 2010
  • 웹의 일반화, 블로그, 미니홈피와 같은 1인 미디어의 발달, 그리고 동영상 디지털기기의 융합에 의해, 웹을 활용한 멀티미디어 비디오의 서비스가 보편화 되었다. 그러나 기존에 활용되는 비트맵 기반의 멀티미디어 비디오인 플래시 동영상은 물결현상, 지체(lag)현상, 오디오와 비디오의 비동기화 현상 등의 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 파일포맷 변환 소프트웨어와 동영상 편집 프로그램을 활용하여 비트맵 기반으로 제작된 플래시 비디오의 문제점을 해결함으로써 웹상에서 효과적인 웹비디오로 서비스하기 위한 변환기법을 제시한다. 또한 13가지 코덱을 대상으로 5가지 영상에 대한 실험을 수행하여 변환결과를 비교 분석한다. 각 영상의 특성을 고려한 가장 적합한 방안은 SWF2Video pro를 활용하여 MainConcept H.264 Video 코덱을 활용함으로써 달성할 수 있었다. 본 연구의 결과를 활용하여 웹상에 효과적인 웹비디오 제작 방안으로 활용할 수 있다.

Experimental Investigations on Upper Part Load Vortex Rope Pressure Fluctuations in Francis Turbine Draft Tube

  • Nicolet, Christophe;Zobeiri, Amirreza;Maruzewski, Pierre;Avellan, Francois
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.179-190
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    • 2011
  • The swirling flow developing in Francis turbine draft tube under part load operation leads to pressure fluctuations usually in the range of 0.2 to 0.4 times the runner rotational frequency resulting from the so-called vortex breakdown. For low cavitation number, the flow features a cavitation vortex rope animated with precession motion. Under given conditions, these pressure fluctuations may lead to undesirable pressure fluctuations in the entire hydraulic system and also produce active power oscillations. For the upper part load range, between 0.7 and 0.85 times the best efficiency discharge, pressure fluctuations may appear in a higher frequency range of 2 to 4 times the runner rotational speed and feature modulations with vortex rope precession. It has been pointed out that for this particular operating point, the vortex rope features elliptical cross section and is animated of a self-rotation. This paper presents an experimental investigation focusing on this peculiar phenomenon, defined as the upper part load vortex rope. The experimental investigation is carried out on a high specific speed Francis turbine scale model installed on a test rig of the EPFL Laboratory for Hydraulic Machines. The selected operating point corresponds to a discharge of 0.83 times the best efficiency discharge. Observations of the cavitation vortex carried out with high speed camera have been recorded and synchronized with pressure fluctuations measurements at the draft tube cone. First, the vortex rope self rotation frequency is evidenced and the related frequency is deduced. Then, the influence of the sigma cavitation number on vortex rope shape and pressure fluctuations is presented. The waterfall diagram of the pressure fluctuations evidences resonance effects with the hydraulic circuit. The influence of outlet bubble cavitation and air injection is also investigated for low cavitation number. The time evolution of the vortex rope volume is compared with pressure fluctuations time evolution using image processing. Finally, the influence of the Froude number on the vortex rope shape and the associated pressure fluctuations is analyzed by varying the rotational speed.