Fiber optic distributed temperature sensing and thermal line sensor are applied in an observation borehole and a loom deep borehole heat exchanger. For the case of permanently installed system fiber optic DTS is very useful. By comparing with TLS, fiber optic DTS shows good accuracy and reliability. Ground water flow can give influences at heat exchange rate of the heat pump system. According to the hydraulic characteristics and temperature-depth profile, we consider that temperature-depth profile do not seem to be dependent on ground water flow. A permanent installation of fiber optic cable is expected as a reliable temperature measurement technique in a borehole heat exchanger system.
This paper proposes an extended time uncertainty analysis approach in Level 2 human reliability analysis (HRA) considering severe accident management (SAM) strategies. The method is a time-based model that classifies two time distribution functions-time required and time available-to calculate human failure probabilities from delayed action when implementing SAM strategies. The time required function can be obtained by the combination of four time factors: 1) time for diagnosis and decision by the technical support center (TSC) for a given strategy, 2) time for strategy implementation mainly by the local emergency response organization (ERO), 3) time to verify the effectiveness of the strategy and 4) time for portable equipment transport and installation. This function can vary depending on the given scenario and includes a summation of lognormal distributions and a choice regarding shifting the distribution. The time available function can be obtained via thermal-hydraulic code simulation (MAAP 5.03). The proposed approach was applied to assess SAM strategies that use portable equipment and safety depressurization system valves in a total loss of component cooling water event that could cause reactor vessel failure. The results from the proposed method are more realistic (i.e., not conservative) than other existing methods in evaluating SAM strategies involving the use of portable equipment.
Optimal design of the water supply pipe network aims to minimize construction cost while satisfying the required hydraulic constraints such as the minimum and maximum pressures, and velocity. Since considering one single design factor (i.e., cost) is very vulnerable for including future conditions and cannot satisfy operator's needs, various design factors should be considered. Hence, this study presents three kinds of design factors (i.e., minimizing construction cost, maximizing reliability, and surplus head) to perform multi-objective optimization design. Harmony Search (HS) Algorithm is used as an optimization technique. As well-known benchmark networks, Hanoi network and Gyeonggi-do P city real world network are used to verify the applicability of the proposed model. In addition, the proposed multi-objective model is also applied to a real water distribution networks and the optimization results were statistically analyzed. The results of the optimal design for the benchmark and real networks indicated much better performance compared to those of existing designs and the other approach (i.e., Genetic Algorithm) in terms of cost and reliability, cost, and surplus head. As a result, this study is expected to contribute for the efficient design of water distribution networks.
Flow fields in model engine cooling passages are studied numerically by using TURBO-3D program, a finite volume based 3-D turbulent flow program adopting a general body fitted coordinate system. The effects of exit position on mass flow rate at each gasket hole are examined for a model cooling passage in order to understand the flow distribution inside the water jacket. The results of the present study can be applied to the design of high performance, high reliability engine.
DuraMote is a remote sensing system developed for the "NIST TIP project: next generation SCADA for prevention and mitigation of water system infrastructure disaster". It is designed for supervisory control and data acquisition (SCADA) of ruptures in water pipes. Micro-electro mechanical (MEMS) accelerometers, which record the vibration of the pipe wall, are used detect the ruptures. However, the performance of Duramote cannot be verified directly on a water distribution system because it lacks an acceptable recordable level of ambient vibration. Instead, a long-span cable-stayed bridge is an ideal test-bed to validate the accuracy, the reliability, and the robustness of DuraMote because the bridge has an acceptable level of ambient vibration. The acceleration data recorded on the bridge were used to identify the modal properties of the structure and to verify the performance of DuraMote. During the test period, the bridge was subjected to heavy rain, wind, and a typhoon but the system demonstrates its robustness and durability.
One of major errors in flow rate measurement for two-phase flow using an Electrical Capacitance Sensor (ECS) concerns sensor sensitivity under temperature raise. The thermal effect on electrical capacitance sensor (ECS) system for air-water two-phase flow monitoring include sensor sensitivity, capacitance measurements, capacitance change and node potential distribution is reported in this paper. The rules of 12-electrode sensor parameters such as capacitance, capacitance change, and change rate of capacitance and sensitivity map the basis of Air-water two-phase flow permittivity distribution and temperature raise are discussed by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic. The cross-sectional void fraction as a function of temperature is determined from the scripting capabilities in ANSYS simulation. The results show that the temperature raise had a detrimental effect on the electrodes sensitivity and sensitive domain of electrodes. The FE results are in excellent agreement with an experimental result available in the literature, thus validating the accuracy and reliability of the proposed flow rate measurement system.
배수시설은 합리적인 계획으로 배치하여 시간적으로 변동하는 수요량에 대하여 적정한 수질의 물을 적정한 압력으로 연속적이면서 안정적으로 공급해야 한다. 또한 상수관 파괴 같은 사고가 발생했을 경우에도 용수 수요자에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 안정성이 높은 시설을 목표로 구축되어야 한다. 본 연구에서는 상수관 파괴에 의한 피해를 합리적으로 경감시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 본 연구를 위해 기존의 상수관 파괴에 의한 피해영역 산정기법과 신뢰도 산정기법을 통해서 상수관망을 분석하고 상수관 파괴에 의한 피해 경감기법을 도출하였다. 분석결과 minimum cutset에 속하는 상수관의 내구성을 중요우선순위에 따라 향상시킴으로써 상수관 파괴에 의한 피해를 효과적으로 경감시킬 수 있었으며 제안된 방법을 Cherry Hill 상수관망에 적용하여 적용성을 검증하였다.
통행수단선택에 있어 여행자들은 여행수단의 통행시간 뿐만 아니라 해당 수단의 신뢰도를 함께 고려하게된다. 본 논문에서는 통행시간의 신뢰도는 삼각분포를 기반으로 하는 통행시간의 표준편차(Standard Deviation)와 최대지체시간(Maximum Delay)으로 정의하여 모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해 Multinomial Logit(MNL)과 Nested Logit 모형이 구축되어 상대적으로 우수한 MNL을 이용한 모형의 결과 통행수단의 신뢰도는 중요한 요소임을 보였다. 모형의 개발을 위해 통행시간의 표준편차와 최대지체시간의 변수를 사용하여 모형을 개발하였으며 최종적으로 최대지체시간이 보다 적절한 변수임을 보였다. 또한, 본 논문에서는 통행시간의 신뢰도가 확보되는 수상교통수단을 중심으로 서비스 수준의 향상에 관계되는 정책의 효과를 분석하기 위하여 개발된 모형의 민감도 분석이 이루어 졌으며, 이는 정책결정자와 교통계획가들로 하여금 대안선택의 분석에 유용한 도구로 쓰일 수 있다. 민감도 분석을 바탕으로 수상교통을 중심으로 통행시간의 신뢰도가 확보되는 수단의 서비스 향상을 위한 정책들을 제시하였다.
특정 원자력발전소 안전성 계통의 신뢰도 분석을 위한 자료평가의 목적으로 전산코드를 개발하였으며 그 유용성을 입증하였다. 가압 경수로 보조급수 계통 신뢰도 분석을 위하여 개발된 전산코드를 이용하여 관련자료를 평가하였다. 이를 위하여 부품고장률의 선분포는 미국의 원자력안전성 연구보고서, 특정 발전소의 운전경험은 기 발간된 인허가자 사상보고서에서 얻었다. 분석결과 후분포는 대수정규분포 곡선에 잘 점철되며 분포의 오차인자들은 현저히 감소하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 노후도를 보다 간단히 평가할 수 있는 운영지수 분석법을 개발하였고 이를 기존의 노후도 분석법과 비교 분석하였다. 청주시 상수관망에 적용하여 노후도를 비교 분석하였으며 사용성을 입증하였다. 기존의 간접평가법 분석결과, 율량동(구시가지), 내덕1동, 용암2동 상수관망의 노후도가 가장 높은 것으로 분석되었으며, 신뢰성해석을 통한 안전도 분석 결과 내덕1동 상수관망이 직경 200 mm, 300 mm 강관 모두 파괴확률 3.21%, 4.65%로 안전도가 가장 취약한 것으로 분석되었다. 운영지수 분석법의 경우, 내덕1동 상수관망이 직경 200 mm, 300 mm 강관 모두 위험도 0.2609, 0.2644로 가장 높은 것으로 분석되었으며, 개량 우선순위는 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 향후 운영지수 분석법을 통해 상수도관을 보다 간단하게 노후도를 분석하여 상수관망의 운영관리에 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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