• 제목/요약/키워드: fluid-rock ratio

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안쪽축이 회전하는 환형관내 비뉴튼유체 유동 연구 (Flow of Non-Newtonian Fluids in an Annulus with Rotation of the Inner Cylinder)

  • 김영주;우남섭;황영규
    • 터널과지하공간
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    • 제12권4호
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    • pp.277-283
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    • 2002
  • 본 연구는 안쪽축이 회전하고 바깥쪽 실린더는 정지해있는 반경비가0.52이고 30$^{\circ}$ 경사진 동심 환형관내의 헬리컬 유동 특성에 관한 것이다. 비뉴튼 유체인 UC 수용액과 벤토나이트 수용액을 사용하여 안쪽축이 0~400pm으로 회전할 때 축방향 유동을 완전히 발달시킨 후 축방향 압력손실값을 측정하였다. 또한, 헬리컬 유동의 가시화는 불안정한 파를 관찰하기 위해 수행되었다. 현재 연구 결과는 표면마찰계수에 대해 로스비순(Ro)와 레이놀즈수(Re)의 관계를 나타내었다. 또한, 그 결과들은 유동 불안정성 메카니즘의 존재를 보인다. 축회전수가 증가함에 따라 압력손실이 증가하지만, 그 증가폭은 천이 및 난류영역에서는 레이놀즈수가 증가할수록 감소하며, 회전의 영향으로 유동교란이 증진되어 천이가 촉진된다. 또, 이런 유동교란의 증진은 표면마찰계수값의 증가와 함께 임계 레이놀즈수(Re$_{c}$)를 작게 만든다.

강원도 옥계 금광상에 관한 광물학적·지화학적 연구 (Mineralogy and Geochemistry of the Ogkye Gold Deposits, Gangwondo Province)

  • 최선규;최상훈;이현구
    • 자원환경지질
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    • 제30권1호
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    • pp.15-23
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    • 1997
  • Gold mineralization of the Ogkye gold mine was deposited mainly in quartz veins up to 150 cm wide which occupy fissures in Cambrian Pungchon limestone. Ore minerals are relatively simple as follows: pyrite, arsenopyrite, pyrrhotite, sphalerite, electrum and galena. On the basis of the Ag/Au ratio on ore grades, mode of occurrence and assoicated mineral assemblages, the Ogkye gold deposit can be classified as pyrite-type gold deposit (Group IIB). Fluid inclusion data indicate that ore minerals were deposited between $400^{\circ}$and $230^{\circ}C$ from relatively dilute fluids (0.2 to 7.3 wt.% eq. NaCl) containing $CO_2$. The ore mineralization resulted from a complex history of $CO_2$ effervescence and local concomitant boiling coupled with cooling and dilution of ore fluids. Gold deposition was likely a result of decrease of sulfur activity caused by sulfide deposition and/or $H_2S$ loss accompanying fluid unmixing. Sulfur isotope compositions of sulfide minerals (${\delta}^{34}S=3.5{\sim}5.9$‰) are consistent with ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ value of 4.8 to 6.1‰, suggesting mainly an igneous source of sulfur partially mixed with wall-rock sulfur.

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교류 가열법을 이용한 박막 액체 레벨 센서 개발 (Development of thin-film liquid-level sensors using AC heating method)

  • 홍종간;최선락;김동식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1842-1846
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    • 2008
  • This work reports development of novel liquid-level sensors based on the $3{\omega}$ method. The sensors determine the liquid level by measuring the thermal response as in the conventional hot-wire technique. However the sensors employ an AC heating method to enhance the sensitivity, noise resistance and time response. Also, the microfabricated thin-film structure of the sensor provides mass-producibility as well as improved sensor performance owing to the increase in the surface-volume ratio of the sensor. Two different types of the sensor are developed: one for point detection of the fluid phase and the other for monitoring continuous variation of liquid level. Notable is that the performance of the sensor is not considerably affected by the liquid flow.

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알루미나/산화아연/이산화티타늄 나노유체의 열전도율 측정 (Measurement of the Thermal Conductivity of Alumina/Zinc-Oxide/Titanium-Oxide Nanofluids)

  • 김상현;최선락;홍종간;김동식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권9호
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    • pp.1065-1073
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    • 2005
  • The thermal conductivity of water- and ethylene glycol-based nanofluids containing alumina $(Al_2O_3)$, zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide $(TiO_2)$ nanoparticles is measured by varying the particle diameter and volume fraction. The transient hot-wire method using an anodized tantalum wire for electrical insulation is employed for the measurement. The experimental results show that nanofluids have substantially higher thermal conductivities than those of the base fluid and the ratio of thermal conductivity enhancement increases linearly with the volume fraction. It has been found that the ratio of thermal conductivity enhancement increases with decreasing particle size but no empirical or theoretical correlation can explain the particle-size dependence of the thermal conductivity. This work provides, for the first time to our knowledge, a set of consistent experimental data over a wide range of nanofluid conditions and can therefore serve as a basis for developing theoretical models to predict thermal conduction phenomena in nanofluids.

Seismic analysis of Roller Compacted Concrete (RCC) dams considering effect of viscous boundary conditions

  • Karabulut, Muhammet;Kartal, Murat E.
    • Computers and Concrete
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    • 제25권3호
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    • pp.255-266
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    • 2020
  • This study presents comparation of fixed and viscos boundary condition effects on three-dimensional earthquake response and performance of a RCC dam considering linear and non-linear response. For this purpose, Cine RCC dam constructed in Aydın, Turkey, is selected in applications. The Drucker-Prager material model is considered for concrete and foundation rock in the nonlinear time-history analyses. Besides, hydrodynamic effect was considered in linear and non-linear dynamic analyses for both conditions. The hydrodynamic pressure of the reservoir water is modeled with the fluid finite elements based on the Lagrangian approach. The contact-target element pairs were used to model the dam-foundation-reservoir interaction system. The interface between dam and foundation is modeled with welded contact for both fixed and viscos boundary conditions. The displacements and principle stress components obtained from the linear and non-linear analyses are compared each other for empty and full reservoir cases. Seismic performance analyses considering demand-capacity ratio criteria were also performed for each case. According to numerical analyses, the total displacements and besides seismic performance of the dam increase by the effect of the viscous boundary conditions. Besides, hydrodynamic pressure obviously decreases the performance of the dam.

충전층을 이용한 암반공동 열에너지저장시스템의 열에너지 수지 분석 (Thermal Energy Balance Analysis of a Packed Bed for Rock Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;류동우;박도현;최병희;신중호;선우춘
    • 터널과지하공간
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    • 제23권3호
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    • pp.241-259
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    • 2013
  • 충전층을 이용한 열에너지저장 시스템은 자갈이나 콘크리트와 같은 열저장매질과 공기나 오일과 같은 열전달유체를 이용하여 현열에너지를 저장하는 방식으로서, 저장매질의 경제성과 화학적 안정성, 시스템 구축의 용이성 등 많은 장점이 갖는다. 본 연구에서는 충전층을 이용한 열에너지저장 기술에 대하여 개략적으로 소개하고, 이러한 열에너지저장소의 에너지 수지와 성능 효율을 분석하기 위한 수치 모델을 제시하였다. 유한차분법을 이용하여 저장소 내 1차원 비정상 열전달 해석을 수행하였으며, 반복적인 주입과 토출에 따른 충전층의 온도분포와 외부로의 손실 에너지를 계산하였다. 해석모델은 AA-CAES(advanced adiabatic compressed air energy storage)와 연계된 고온의 열에너지저장시스템으로 저장소가 지하암반 내에 위치하는 경우와 지상에 위치하는 경우를 모사하고, 성능효율 및 열손실률을 비교 분석하였다.

섭동 이론을 이용한 정상류 Navier-Stokes 방정식의 주기함수 간극에 대한 삼승 법칙의 수정 (Modification of the Cubic law for a Sinusoidal Aperture using Perturbation Approximation of the Steady-state Navier-Stokes Equations)

  • 이승도
    • 터널과지하공간
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    • 제13권5호
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    • pp.389-396
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    • 2003
  • 본 연구는 정상류 Navier-Stokes 방정식에 섭동(perturbation) 이론을 적용하여 주기함수 간극에 대한 삼승법칙의 수정에 대해 논하였다. 이를 위해, 주기함수를 진폭과 파장에 대한 무차원 함수로 전환한 뒤 미소 계수에 대한 무차원 유동함수와 연속 방정식을 적용하였다. 이러한 과정을 통해 정상류 Navier-Stokes 방정식의 섭동 근사해를 구하였으며 이를 유한 차분법에 적용하였다. 단일 절리 모델에 대한유한 차분 수치해석을 통해, 수정된 삼승 법칙이 주기함수 간극의 유체 유동에 대한 정상류 Navier-Stokes 방정식의 섭동 근사해와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구에서 제시된 삼승 법칙이 간극 분포에 따른 유체 유동의 평가에 있어 유용하게 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

암반단열의 교차각이 교차점에서의 용질의 혼합에 미치는 영향 (Effect of Intersecting Angles of Rock Fractures on Solute Mixing at Fracture Junction)

  • 김다혜;여인욱
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.465-473
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    • 2021
  • 본 연구에서는 수치모델링을 통해 단열의 교차각과 같은 기하학적 특징이 교차점에서의 유동특성과 용질의 혼합·분배에 미치는 영향을 연구하였다. Pe(Peclect number; 이류와 확산의 상대적인 비)뿐만이 아니라 단열의 교차각이 교차점에서의 용질의 혼합·분배모델을 결정하는데 있어 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 교차각이 90°미만인 경우, 주입된 유동방향과 동일한 방향의 유출구로 진행하기 때문에 교차점에서 양쪽 주입구에서 온 유선들의 접촉을 용이하게 한다. 반면, 교차각이 90°보다 큰 경우 유체가 주입된 유동방향과 유출구의 방향이 반대이기 때문에, 교차점에 두 주입구에서 온 유선들 간의 접촉은 최소화 되었다. 그러므로 전자의 경우에서는 높은 Pe에서도 용질의 혼합이, 후자에서는 낮은 Pe에서도 유선경로에 따른 용질의 이동이 나타났다. 따라서 Pe < 1의 경우, 완전혼합모델이 지배적인 것으로 알려졌지만, 교차각이 150°인 경우 교차점에서 혼합뿐만이 아니라 일부는 유선의 경로를 따라 유출구로 유출되었다. 전반적으로 Pe가 0.1 - 100에서 완전혼합모델에서 유선경로모델로의 전이가 나타났지만, 이는 교차각에 따라 크게 달라진다. 교차각이 클수록(≧ 150°) Pe가 0.1 - 10에서, 교차각이 작을수록(≦ 30°) Pe가 10 - 100에서 전이가 발생하였다. Pe > 100에서는 교차각과 상관없이 유선경로모델이 더 지배적인 것으로 나타났다. Pe > 1,000에서는 교차각이 150°이상인 경우에만 100% 유선경로모델이 나타나며, 교차각이 150°미만인 경우 유선경로모델이 지배적이지만 여전히 교차점에서 용질의 혼합이 발생하였다.

Earthquake performance evaluation of three-dimensional roller compacted concrete dams

  • Kartal, Murat Emre;Karabulut, Muhammet
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권2호
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    • pp.167-178
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    • 2018
  • A roller compacted concrete (RCC) dam should be analyzed under seismic ground motions for different conditions such as empty reservoir and full reservoir conditions. This study presents three-dimensional earthquake response and performance of a RCC dam considering materially non-linearity. For this purpose, Cine RCC dam constructed in Aydın, Turkey, is selected in applications. The three-dimensional finite element model of Cine RCC dam is obtained using ANSYS software. The Drucker-Prager material model is considered in the materially nonlinear time history analyses for concrete and foundation rock. Furthermore, hydrodynamic effect was investigated in linear and non-linear dynamic analyses. Researchers observe that how the tensile and compressive stresses change by hydrodynamic pressure effect. The hydrodynamic pressure of the reservoir water is modeled with the fluid finite elements based on the Lagrangian approach. In this study, dam body and foundation are modeled with welded contact. The displacements and principle stress components obtained from the linear and non-linear analyses with and without reservoir water are compared each other. Principle stresses during earthquake were obtained at the most critical point in the upstream face of dam body. Besides, the change of displacements and stresses by crest length were investigated. Moreover demand-capacity ratio criteria were also studied under linear dynamic and nonlinear analysis. Earthquake performance analyses were carried out for different cases and evaluated. According to linear and nonlinear analysis, hydrodynamic water effect is obvious in full reservoir situation. On the other hand, higher tensile stresses were observed in linear analyses and then non-linear analyses were performed and compared with each other.

한반도 천안-청양-논산지역 광화대내 금-은 열수광상의 안정동위원소 및 유체포유물 연구 : 청양지역 (Stable Isotope and Fluid Inclusion Studies of Gold-Silver-Bearing Hyarothermal-Vein Deposits, Cheonan-Cheongyang-Nonsan Mining District, Republic of Korea: Cheongyang Area)

  • 소칠섭;;지세정;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제21권2호
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    • pp.149-164
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    • 1988
  • 청양지역 광화대 금-은 광상들은 화강편마암내의 단층대를 충진한 수개조의 함 금-은 열수맥상 광체로 구성된다. 광화작용의 시기는 $127.1{\pm}2.8\;Ma$이고, 열수광화작용은 구조운동에 시기적으로 2회에 걸쳐 진행되었다. 공생광물의 유체포유물 및 안정동위원소 연구에 의하면, 초기 약 $340^{\circ}$의 고온에서 $180^{\circ}$에 이르는 제 I 광화시기에는 일렉트럼 (42.2-66.8mole % Au), 농홍은석, 함은사면동석, 휘은석, 유비철서, 방연석, 황동석 및 섬아연석 $X_{FeS}{\fallingdotseq}0.13$)등이, ${\delta}^{34}S_{{\sum}S}$=2-5%, $fs_2$ < $10^{-9.8}atm$., 1-8wt. % NaCl상당염농도를 갖는 유체로부터 비등현상과 함께 침전되었다. 광화작용시의 압력은 <200-700기압이고, 광화작용의 심도는 약 1.5km였다. 열수 광화유체내 물의 수소(-90~-130‰), 산소(-5.9~+0.1‰)동위원소 값은 광화유체의 기원이 천수임을 뜻하고, 광화유체의 비등현상과 냉각작용은 $340^{\circ}C$이하에서 유체내 금-은 복합체 ($Au\;(HS)^-_2$, $AgCl^-_2$)의 파괴를 초래하여 금-은 광물의 침전을 유도하였다.

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