• Title/Summary/Keyword: channel flow

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Development of Graphic User Interface for the Analysis of Horizontally Two-dimensional Open Channel Flow (평면 2차원 흐름 해석을 위한 GUI 개발)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il Hwan;Han, Jong Hyeong;Oh, Jeong-hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.264-264
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    • 2019
  • 개수로 흐름 해석을 위해 수치모형을 적용할 때 반드시 거쳐야 하는 과정이 격자망을 구성하는 일이다. 불규칙한 형상의 자연수로를 모의할 때 격자망 생성은 쉬운 일이 아니며, 따라서 가시적으로 격자망 생성을 돕고, 격자망의 수정도 용이한 도구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 수심적분된 흐름방정식을 지배방정식으로 하여 개수로 흐름 해석을 용이하게 하고자 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 개발하였으며, 이를 소개하고자 한다. 격자망은 기본적으로 사각형과 삼각형 요소로 구성될 수 있으며, 유한차분모형 등에서는 정형사각형 격자망을, 유한요소모형에서는 비정형 사각형 및 삼각형 격자망 또는 혼합망을 생성시킬 수 있다. 이산점(scatter points)이나 절점(node points)을 생성하거나 기존의 자료를 불러들여 삼각망 또는 사각망을 형성시킬 수 있으며, 연속선(polylines)을 작성하여 형성된 폐다각형(polygones)을 이용하여 정규 또는 비정규의 삼각망 또는 사각망을 형성시킬 수 있다. 또한 두 점사이를 선형 또는 반원 형태로 편향 정도(biased value)를 설정하여 원하는 개수만큼 나눌 수 있도록 하여, 보다 효율적인 격자형성이 가능토록 하였다. 기존 상용 프로그램에서 작성된 격자를 불러들여 활용 가능하며, 백그라운드 이미지로 지형도나 위성사진을 띄어놓고 이미지 상에서 격자를 형성할 수도 있다. 기본적으로 마우스를 이용하여 화면의 이동, 확대 및 축소와 점, 선, 요소의 생성 및 선택이 가능하다. 본 프로그램은 Qt와 modern OpenGL을 바탕으로 제작되었으며, 마이크로소프트사의 windows 뿐만 아니라 Mac OS, Linux 버전의 설치 파일 작성이 가능하다.

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Impact on Habitat Changes by Restoration of Low-Flow Channel using Physical Habitat Simulation (물리서식처 모의를 통한 저수로 물길 조성이 서식처 변화에 미치는 영향)

  • Choi, Jong Geun;Kim, Jong Joo;Choi, Heung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.107-107
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    • 2019
  • 하천은 과거부터 현재까지 인간의 삶에 있어서 중요한 공간이며 환경적, 생태적으로도 중요한 가치를 지니고 있다. 특히, 하천은 물과 흙으로 이루어져 있기 때문에 수생물이 살아갈 수 있는 독특한 생태 서식처 공간을 제공한다. 국내에서는 1980년대 말부터 하천환경의 개선 및 복원에 대해 관심과 인식을 높이고 공감대를 형성하여 훼손된 하천을 원래 모습으로 되돌리는 사업을 수행하였다. 이러한 하천복원사업이 하천에 서식하는 수생물의 어떠한 영향을 주는지 분석하기 위해 최근에는 다양한 물리서식처 분석이 수행되고 이를 통해 각종 복원계획을 수립하고 있다. 하천복원사업을 통한 생태유량 재산정, 보 철거의 영향, 다양한 복원기법을 통한 수생물에 미치는 영향 파악 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 기존 연구들은 하천복원사업으로 인한 수리특성과 수생 서식처의 변화를 살펴보는 간접적인 영향에 대한 내용이었다. 그러나 직접적으로 영향을 미치는 하도의 단면을 재설계하고 다양한 복원기법을 적용하여 그 영향을 파악하는 연구도 수행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구는 수리학적으로 유리한 저수로 물길 조성 및 다양한 저수로 조성기법의 적용을 통해 우점종의 서식처에 미치는 영향에 대해 원주천을 대상으로 물리서식처 분석을 수행하였다. 대상구간은 원주천 중 상류에 위치한 900 m 구간으로, 대상 어종은 원주천의 중 상류에 서식하는 우점종인 참갈겨니를 목표로 하였다. 수리분석과 서식처분석은 각각 River2D 모형과 서식처 적합도 모형을 사용하였다. 서식처 적합도 모형에 사용된 서식처 적합도 곡선은 Gosse (1982)의 방법을 이용하여 구축하였으며, 수심, 유속, 기층을 모두 고려하여 물리 서식처 분석을 수행하였다. 저수로 물길 복원 조성을 위하여 수리학적으로 유리한 저수로 단면으로의 복원 및 거석, 여울/소 구조, 단면의 확폭을 통해 기존 자연형 하천과는 다른 복원을 조성하였다. 수리학적으로 유리한 저수로 물길 복원을 조성한 결과를 이용하여 물리서식처 분석을 수행하였을 때, 기존 자연하천인 현상태 대비 약 37% 가중가용면적이 악화되는 것으로 나타났다. 그러나 수리학적으로 유리한 저수로 단면의 설계 조건에서 거석, 여울/소 구조 및 단면의 확폭의 복원을 수행하였을 때 서식처가 최소 약 3%에서 최대 21%까지 가중가용면적이 향상되었다.

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A Study on the erosion of new eco-materials by soil loss rate in slope channel (경사수로에서 토양유실율을 통한 친환경 신소재의 침식에 관한 연구)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Kwang Soo;Kim, Young Do;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.85-85
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    • 2019
  • 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 이러한 영향은 하천환경의 변화를 야기시킬 수 있다. 제방 표면 재료는 제외 비탈면의 침식 방지를 목적으로 사용되는 재료로 주로 호안블록. 식생 매트, 사석, 돌망태, 식생등이 주로 사용되고 있다. 국내에서는 2000년대 이전에는 자연 흙사면의 식생, 돌망태, 단순 돌기형 콘크리트 블록 등이 주로 사용되었으며 2000년대 이후에는 하천환경을 고려하여 식생의 생장이 가능한 친환경 호안 블록 및 식생 매트의 적용이 일반적으로 시공되고 있다. 제방의 수리적 설계를 위해서는 재료 표면의 수리 특성, 즉, 조도계수 및 한계 유속, 한계 소류력이 제시되어야 하는데 이는 실험을 통해서 결정되어야 한다. 때문에 본 연구에서는 자연형 하상재료를 이용하여 바이오 폴리머 첨가시 증가하는 방어능력에 대한 향상도를 평가하는 실험적 평가 방법을 제안하기위해 홍수시 수리조건을 반영하여 상류에서부터 사류까지 다양한 유속범위에 따른 세굴 및 침식에 대한 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로에서 실험연구를 통해 제방재료의 안정성 평가방법을 개발하였고, 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 기존 문헌에서 제시되었던 측정 장치를 이용하여 바이오폴리머의 첨가에 유무에 따라 세굴에 대한 방어능력의 향상정도를 측정하고자 세굴 및 침식에 대한 평가 방법을 제시하고 있다.

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Spatial mechanical behaviors of long-span V-shape rigid frame composite arch bridges

  • Gou, Hongye;Pu, Qianhui;Wang, Junming;Chen, Zeyu;Qin, Shiqiang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.47 no.1
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    • pp.59-73
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    • 2013
  • The Xiaolan channel super large bridge is unique in style and with greatest span in the world with a total length of 7686.57 m. The main bridge with spans arranged as 100m+220m+100m is a combined structure composed of prestressed concrete V-shape rigid frame and concrete-filled steel tubular flexible arch. First of all, the author compiles APDL command flow program by using the unit birth-death technique and establishes simulation calculation model in the whole construction process. The creep characteristics of concrete are also taken into account. The force ratio of the suspender, arch and beam is discussed. The authors conduct studies on the three-plate webs's rule of shear stress distribution, the box girder's longitudinal bending normal stress on every construction stage, meanwhile the distribution law of longitudinal bending normal stress and transverse bending normal stress of completed bridge's box girder. Results show that, as a new combined bridge, it is featured by: Girder and arch resist forces together; Moment effects of the structure are mainly presented as compressed arch and tensioned girder; The bridge type brings the girder and arch on resisting forces into full play; Great in vertical stiffness and slender in appearance.

Air-Side Performance of Fin-and-Tube Heat Exchangers Having Sine Wave Fins and Oval Tubes (사인 웨이브 핀과 타원관으로 구성된 핀-관 열교환기의 공기측 성능)

  • Choi, Byung-Nam;Yi, Fung;Sim, Hyun-Min;Kim, Nae-Hyun
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.25 no.5
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    • pp.279-288
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    • 2013
  • Heat transfer and pressure drop characteristics of fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes were investigated. Oval tubes having an aspect ratio of 0.6 were made, by deforming 12.7 mm round tubes. Twelve samples, having different fin pitch and tube row, were tested. The effect of fin pitch on the j and f factors was negligible. The effect of the tube row on the j factor, however, was different from that of common fin-and-tube heat exchangers having plain fins and round tubes. The highest j factor was obtained for a two-row configuration, while the lowest one was obtained for a one-row configuration. A possible reason was attributed to the flow mixing characteristics of the sine wave channel of the present geometry. Comparison with a plain fin-and-tube heat exchanger having 15.88 mm O. D. round tube reveals that the present oval fin-and-tube heat exchanger shows generally superior thermal performance, except for the one-row configuration.

Boiling Heat Transfer Characteristics of R-290 in Horizontal Minichannel (수평미세관내 R-290의 비등열전달 특성)

  • Choi, Kwang-Il;Pamitran, A.S.;Oh, Jong-Taek
    • Proceedings of the SAREK Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.68-73
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    • 2006
  • The present paper deals with an experimental study of boiling heat transfer characteristics of R-290, and is focused on pressure gradient and heat transfer coefficient of the refrigerant flow inside horizontal smooth minichannel with inner diameter of 3.0 mm and length of 2000 mm. The direct heating method applied for supplying heat to the refrigerant where the test tube was uniformly heated by electric current which was applied to the tube wall. The experiments were conducted with R-290 with purity of 99.99% at saturation temperature of 0 to $10^{\circ}C$. The range of mass flux is $50{\sim}250kg/m^2s$ and heat flux is $5{\sim}20kW/m^2$. The heat transfer coefficients of R-290 increases with increasing mass flux and saturation temperature, wherein the effect of mass flux is higher than that of the saturation temperature, whereas the heat flux has a low effect on increasing heat transfer coefficient. The significant effect of mass flux on heat transfer coefficient is shown at high quality, the effect of heat flux on heat transfer coefficient at low quality shows a domination of nucleate boiling contribution. The heat transfer coefficient of the experimental result was compared with six existing heat transfer coefficient correlation. Zang et al.'s correlation(2004) gave the best prediction of heat transfer coefficient.

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A study on the friction head loss in flat aluminum micro multi tubes with nonazeotropic refrigerant mixtures R-410A (비공비 혼합냉매 R-410A를 적용한 납작한 알루미늄 마이크로 멀티 튜브에서의 마찰손실에 관한 연구)

  • Lee, Jeong-Kun;Min, Kyung-Ho
    • Design & Manufacturing
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    • v.13 no.2
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    • pp.37-43
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    • 2019
  • This study conducted a research as to condensation heat transfer friction loss headby using three types of flat micro multi-channel tubes with different processing of micro-fin and number of channels inside the pipes and different sizes of appearances. In addition, identical studies were conducted by using smoothing circular tubes with 5mm external diameter to study heat enhancement factor and pressure drop penalty factor. 1) The friction head loss showed an increase as the vapor quality and mass flux increased. In case of saturation temperature, it shows an increase as it gets lower. These factors are the reason occurring as the lower the saturation temperature is, the higher the density of refrigerant vapor gets. The influence of heat flux is similar as the dryness is low, but as it gets higher, it lowers in heat flux, and as the high temperature of high heat flux, it is a factor that occurs as the density gets lower. 2) RMS error of the in case of friction head loss, it showed to be predicted as 0.45~0.67 by Chisholm, Friedel, Lockhart and Martinelli. 3) As forfriction head loss penalty factor, the smaller the aspect ratio is, the larger the penalty factor gets, and as for the effect of micro-fin, the penalty factor increased because it decreases to the gas fluid the way groove for the refrigerant's flow.

A Study on Context Aware Vertical Handover Scheme for Supporting Optimized Flow Multi-Wireless Channel Service based Heterogeneous Networks (이기종 망간의 최적화된 플로우 기반 다중 무선 채널 지원을 위한 상황인지 수직핸드오버 네트워크 연구)

  • Shin, Seungyong;Park, Byungjoo
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.19 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • Recently, multimedia streaming service has been activated, and the demand for high-quality multimedia convergence contents services is predicted to increase significantly in the future. The issues of the increasing network load due to the rise of multimedia streaming traffic must be addressed in order to provide QoS guaranteed services. To do this, an efficient network resource management and mobility support technologies are needed through seamless mobility support for heterogeneous networks. Therefore, in this paper, an MIH technology was used to recognize the network situation information in advance and reduce packet loss due to handover delays, and an ACLMIH-FHPMIPv6 is designed that can provide an intelligent interface through introducing a hierarchical mobility management technique in FPMIPv6 integrated network.

AANet: Adjacency auxiliary network for salient object detection

  • Li, Xialu;Cui, Ziguan;Gan, Zongliang;Tang, Guijin;Liu, Feng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • v.15 no.10
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    • pp.3729-3749
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    • 2021
  • At present, deep convolution network-based salient object detection (SOD) has achieved impressive performance. However, it is still a challenging problem to make full use of the multi-scale information of the extracted features and which appropriate feature fusion method is adopted to process feature mapping. In this paper, we propose a new adjacency auxiliary network (AANet) based on multi-scale feature fusion for SOD. Firstly, we design the parallel connection feature enhancement module (PFEM) for each layer of feature extraction, which improves the feature density by connecting different dilated convolution branches in parallel, and add channel attention flow to fully extract the context information of features. Then the adjacent layer features with close degree of abstraction but different characteristic properties are fused through the adjacent auxiliary module (AAM) to eliminate the ambiguity and noise of the features. Besides, in order to refine the features effectively to get more accurate object boundaries, we design adjacency decoder (AAM_D) based on adjacency auxiliary module (AAM), which concatenates the features of adjacent layers, extracts their spatial attention, and then combines them with the output of AAM. The outputs of AAM_D features with semantic information and spatial detail obtained from each feature are used as salient prediction maps for multi-level feature joint supervising. Experiment results on six benchmark SOD datasets demonstrate that the proposed method outperforms similar previous methods.

A Study on the Encapsulation of Cosmetic Emulsion Using Microfluidics (Microfluidics를 이용한 화장품 에멀젼 캡슐레이션에 대한 연구)

  • Jeong, Nam-Gyun;Jin, Hong-Jong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.1
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    • pp.81-86
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    • 2021
  • The cosmetic industry is technology-intensive in the field of fine chemistry and continues to grow globally. The functional aspects have been mainly emphasized in the past to increase the market share in these cosmetics industries. Recently, however, efforts have been made to attract the attention of consumers to the visual effects as well as the excellent performance of cosmetics at home and abroad. Accordingly, cosmetic manufacturers are trying various technologies that encapsulate the cosmetic emulsion and modify the shape, color, and texture of the emulsion capsule. The basic and easiest method of encapsulating emulsion is dropping the emulsion through the nozzle from emulsion storage. On the other hand, the existing method of encapsulating emulsion has a limit in reducing the size of the capsule. In this study, the limit was shown by theory and numerical analysis method, and the emulsion encapsulation phenomena occurring in the micro-channel were studied to apply microfluidics as an alternative.