• 제목/요약/키워드: open channel flow

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하천에서 유사의 침전 위치에 대한 확률밀도함수 분석 (Analysis of Probability Density Function of Deposition Spot in Open Channel Flow)

  • 오정선;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.50-50
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    • 2016
  • 하천에서 유사 및 오염물질의 이동을 예측하기 위하여 초점을 두는 것에는 두 가지 요소가 있다. 입자의 농도로 나타낼 수 있는 양의 개념과 입자의 위치로 나타낼 수 있는 공간의 개념이 그것이다. 유사 입자와 같이 그 비중이 물보다 큰 경우, 흐름 내에서 침전과 부상의 메커니즘을 반복하게 되는데 최종적으로 바닥에 침적하는 위치는 하상변동, 서식처 등 하천관리의 다양한 측면에서 매우 중요하다. 유사 입자가 바닥에 침적하는 위치를 예측하는 데에는 난류와 지형 같은 많은 불확실한 요소가 내포되어 있어, 같은 크기의 유사 입자라 하여도 하나의 exact point로 도달하지 않는다. 이러한 불확실한 요소를 고려하여 침전 위치를 산정하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 침전 위치를 확률밀도함수로 나타내어 분석하고자 한다. 입자의 침전 위치를 확률밀도함수로 나타내기 위하여 입자 기반의 추적 모형을 사용하여 위치 데이터를 얻었으며, 이를 실험데이터와 비교하여 검증 후 확률밀도함수로 나타내었다. 그 결과 입자의 침적 위치에 대한 확률밀도함수는 로그정규분포를 띠고 있음을 확인하였으며, 확률밀도함수를 나타내는 매개변수를 물리 기반 회귀모형식으로 일반화 하여 나타낼 수 있었다.

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비압축성 재생형 기계에 대한 개선된 운동량 교환 이론 (II) - 손실 모델 및 성능 예측 - (Improved Momentum Exchange Theory for Incompressible Regenerative Turbomachines (II) - Loss Model and Performance Prediction -)

  • 박무룡;정명균;유일수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권10호
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    • pp.1247-1254
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    • 2004
  • In momentum exchange theory the loss models for the circulatory flow is critically important. But because of lack of loss model on the circulatory flow, analysis model on regenerative turbomachines is not available in the open literature. In the present study circulatory loss is evaluated by combining bend's losses. Through the comparison with the previous experimental data on linear pressure gradient, a combination factor is suggested in terms of the aspect ratio of a channel. Applying this factor to two kinds of regenerative blowers the predicted results are found to be in good agreement with the experimental data of the overall performance and the head distribution along the rotational direction. Especially, the comparison with the head distribution demonstrates the accuracy of hydraulic model and loss model suggested in the present study. And the comparison with the overall performance confirms the validness of physical models as well as loss models suggested in the present study.

100kW급 보조동력장치용 압축기 성능시험 (Performance test for the compressor of 100kW APU)

  • 임병준;차봉준;양수석;이경진;백기영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.655-660
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    • 2001
  • The performance test of a centrifugal compressor for APU(Auxiliary Power Unit) which is developed by the collaborative research of KARI and Samsung TechWin has been conducted. The investigated compressor consists of a curved inlet, a centrifugal impeller, a channel diffuser and a plenum chamber. The experiments were carried out in an open-loop centrifugal compressor test rig driven by a turbine. For three different diffusers, overall performance data were obtained at 80%, 90% and 97% of design speed. For the initially designed wedge-type diffuser, test results showed that the compressor was operated at a higher mass flow rate than the design requirement. By reducing the diffuser throat area, the compressor operating range was shifted to lower mass flow rate range. The test result of redesigned wedge-type diffuser showed high pressure loss. To reduce the diffuser loss, diffuser inlet radius was increased and airfoil-type of diffuser was adopted. This airfoil-type diffuser showed reasonal results in terms of design requirement.

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자연하천에서 오염물질의 확산 및 저장에 관한 연구 (Investigation of Dispersion and Storage Processes of Pollutants in Natural Streams)

  • 서일원;유대영
    • 물과 미래
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    • 제28권6호
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    • pp.107-118
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    • 1995
  • 갈수기를 포함한 자연하천에서의 오염물질의 확산 및 이동 거동을 정확하게 예측하기 위하여 하천수로의 존재하는 저장대의 영향과 저장대에서의 오염물질의 저장 및 재방출 과정을 보다 정확하게 설명할 수 있는 수학적 모형을 개발하였다. 수학적 모형은 수치해석적인 방법에 의해 해를 구하고, 실험자료를 통해 검증하였다. 저장대에서의 오염물질의 저장과정을 설명하기 위한 두 개의 서로 다른 저장과정 부모형을 결합시킨 모형의 모의결과, 두 모형의 정확도에 있어서는 서로 대등하지만, 저장-확산 모형이 저장-교환 모형보다 저장 및 교환과정을 물리적으로 더욱 정확하게 표현할 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서 개발된 저장-교환모형과 저장-확산 모형은 자연 하천으로 방류된 오염물질의 확산 및 혼합특성을 예측하는 모형으로서 종래의 1차원 확산모형에 비해 월등히 개선된 모형으로 판단된다.

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수리모형 실험에 의한 선박 부착형 오탁방지막의 거동특성 구명 (Experimental Study on the Deformation of Silt Curtain by Water Current)

  • 홍성구;강구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.101-109
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    • 2012
  • Silt curtains are constructed for minimizing pollution of sediment dispersion in water bodies. In spite of wide uses of the silt curtains, there are few studies for analyzing the effectiveness of them with respect to their dimension and hydraulic characteristics. Currently, the market of silt curtains does not provide the various dimension of them due to the limit of information regarding its effectiveness on reducing sediment pollution. In this study, a series of experiments were conducted to investigate hydraulic characteristics around the silt curtains under the different flow conditions. For this study, a silt curtain was fabricated and an open channel with 30cm of width and 40cm of depth was used. The results indicated that the silt curtain was not effective in preventing dispersion at flow velocities over 0.5m/s in real conditions. Based on the experimental results, it is required that approaching velocity should be minimized and the weight of bottom be increased in order to reduce deformation. The results of this study will provide information required to design appropriate dimension of silt curtains in various water environment such as velocity and water depths.

강수계열의 상태분류에 의한 Markov 연쇄 모의발생모형 (Markov Chain Model for Synthetic Generation by Classification of Daily Precipitaion Amount into Multi-State)

  • 김주환;박찬영
    • 물과 미래
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    • 제29권6호
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    • pp.155-166
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    • 1996
  • 개수로내의 검변 및 급변 부정류 해석을 위해서 dynamic wave식을 기본방정식으로 하고 이를 불연속 보간함수와 upstream weighting 을 도입한 Petrov-Galerkin 기법에 의해 해석하는 유한요소모형을 개발하였다. 매트릭스 안정성 해석 결과 Petrov-Galerkin기법은 단파장에서의 선택적 감쇠능력과 위상오차에 있어 우수한 것으로 나타났다. 반면에 Preissmann기법은 단파장에서의 선택적 감쇠능력과 위상오차에 있어 열등한 것으로 나타났고, Bubnov-Galerkin 기법은 비감쇠특성을 나타내고 있어 단파장 영역에서 발산해를 일으키는 주요원인임을 확인할 수 있었다. Petrov-Galerkin 방법은 Courant수의 넓은 범위에서 높은 주파수를 가진 진행파에 대한 선택적인 감쇠와 작은 Courant 수의 범위에서 양호한 위상정도를 가지는 이상적인 조합을 나타내고 있어 점변 및 급변 부정류 해석에 있어 이상적인 기법으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

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펄스반복주파수 기법을 이용한 초음파 유속 프로파일러 개발 (Development of an Acoustic Velocity Profiler by Using Pulse Repetition Frequency Technique)

  • 이찬주;김동구;이재훈;김원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권9호
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    • pp.731-740
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내 기술로 개수로 흐름 측정에 활용할 수 있는 초음파 유속 프로파일러를 개발하였다. 이 유속 프로파일러는 초음파의 도플러 효과로 유속을 측정하는 원리에 기반을 두고 있으며, 도플러 주파수는 펄스반복주파수(Pulse Repetition Frequency) 기법에 의해 산정된다. 개발된 유속 프로파일러의 성능을 검증하기 위해 실내 실험 및 현장 테스트를 수행하였다. 실험 결과 개발된 유속 프로파일러는 바닥에서부터 약 0.1 cm 이상의 수심에서는 정상적인 유속 분포를 측정하며, 상용 유속센서 등과 비교하여 유사한 측정 성능을 가진 것으로 확인되었다.

원통형 자연대류 방식 PEMFC 개발 (The Development of Cylinder Shaped Air-breathing PEMFC)

  • 이강인;이세원;박민수;주종남
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.125-132
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    • 2009
  • Cylinder shaped air-breathing PEMFC has been developed to have small volume, low contact resistance and better air accessibility to the open cathode. This cylinder shaped design consists of an anode cylinder with helical flow channel and a cathode current collector with slits. The pressure distribution measurement according to the shapes was performed. The test result indicated that cylinder shaped fuel cell has better pressure distribution compared with the planar shaped fuel cell. The better pressure distribution was connected to the higher performance. The maximum power density of cylinder shaped fuel cell was about 20% higher than the planar shaped fuel cell. The maximum power density of the developed cylinder shaped air-breathing PEMFC with dry hydrogen was $220\;mW/cm^2$ and with humidified hydrogen was $293\;mW/cm^2$.

'S' 형상의 연속형 임펠러를 갖는 재생형 펌프의 성능 비교평가 (Performance Comparison Evaluation of a Regenerative Pump with S-Shaped Continuous Impeller)

  • 전석윤;이상문;윤준용;장춘만
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.205-211
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    • 2018
  • Performance evaluation of a regenerative pump has been compared with a conventional open channel impeller and a S-shaped continuous impeller designed newly. To analyze flow field for both pumps, analysis code, CFX, is employed. Unstructured grids are used to represent a composite geometryincluding blade, casing and ducts. Throughout the comparisons between numerical simulation and experiments, the predicted efficiency has a good agreement with the experimental one. It is noted that the pump having a S-shaped continuous impeller is about 4.8 percent more efficient than conventional one, which is due to the relatively large pressure increase. Detailed flow field inside the pump is also analyzed and compared.

2次元 表面 溫排水 의 擴散 (I) (Diffusion of Two-Dimensional Surface Discharge of Heated Water in a Recangular Reservoir(l))

  • 이상준;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.536-543
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    • 1984
  • 본 연구에서는 유동 조건을 표시하는 무차원 수로 널리 이용되고 있는 Richa- rdson수(R$_{i}$)를 변수로 하여 R$_{i}$의 변화에 따른 온도 분포, 표면 유동 속도와 확산율 등을 연구하였다. 아울러 이러한 열 구배에 의한 성층화 유동(stratifield flow)에서 R$_{i}$가 유동 특성과 어떤 상관 관계를 가지는 가를 알아보기 위하여 같 은 R$_{i}$값을 갖는 다른 조건들의 실험을 수행하였다. 비슷한 R$_{i}$값에서의 온 도 분포를 비교 분석함으로써 아직까지 정립되고 있지 않는 열오염 현상 해석에서의 지배 변수로서의 R$_{i}$의 위치를 확인하고, 부력 효과에 의한 흐름의 난류 구조가 어떻게 영향 받는가 하는 문제에도 관심을 두었다.제에도 관심을 두었다.