• 제목/요약/키워드: 밸브개도율

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실험계획법과 반응표면분석법을 적용한 응집지로의 유량분배에 관한 연구 (A Study on Flow Distribution to Flocculation Basins Using DOE and RSA)

  • 김성재;경규선;정희중;김형섭;양사선
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.918-928
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    • 2013
  • 각 응집지로의 유입유량 불균등현상은 대부분 정수장에서 직면하고 있는 중요한 문제점이다. 이와 같은 유량의 불균등현상은 응집지 분배수로의 구조, 지별 유출위어의 높이차 등과 관계가 있으나, 시설물 구조개선에 의한 유량의 균등화는 투자비용 대비 실효성이 크지 않은 문제점이 있다. 본 연구의 목적은 정수 시설물의 개선 없이 실험계획법(DOE, Design Of Experiment)과 반응표면분석법(RSA, Response Surface Analysis)을 이용한 유입밸브 개도율의 최적화로 각 응집지로의 유입유량을 균등하게 하는 것이다. 병렬로 연결된 6개 응집지의 유입밸브 개도율(%)과 유량분배율(%)을 각각 특성치(Y)와 인자(X)로 선정하고, 실험계획법과 반응표면분석법을 적용하여 지별 유량 균등분배를 위한 지별 유입밸브 개도율의 최적화 및 회귀식을 산출하였다. 최적화된 지별 유입밸브 개도율의 현장 적용결과, 지별 유량분배율의 표준편차는 3.80%에서 0.42%, 지별 침전수탁도의 표준편차는 0.29 NTU에서 0.03 NTU로 각각 감소하였다.

수소 저장 탱크용 고압 밸브의 개도율에 따른 열·유동 특성 분석 (Analysis of Thermal Flow Characteristics according to the Opening Ratio of High-Pressure Valve for Hydrogen Storage Tank)

  • 정다운;최진;서현규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.525-533
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    • 2022
  • In this study, in order to numerically analyze the heat flow characteristics in the valve according to the opening rate for the solenoid valve for hydrogen supply applied to the hydrogen storage tank, flow characteristics were comparatively analyzed. Through the analysis of pressure and temperature distributions within the valve according to the high-pressure supply condition of 70 MPa or more, the heat flow characteristics in the valve, inlet and outlet passage according to the opening rate of the valve were identified. As a result a sudden change in the fluid behavior appears in the neck region of the valve, and it is understood that the flow separation caused by the flow path shape of the expanded tube has a dominant influence on the flow characteristics. And, it was confirmed that the shape of the valve seat is a factor significantly affecting the improvement of flow rate and differential pressure performance.

대형 로켓엔진시스템의 시동 시 유량제어 예측 모델링 (Flow Rate Control Prediction Modeling for Large Liquid Rocket System During Engine Start Up)

  • 정유신;김상훈;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대형 로켓엔진시스템의 시동 시 안정적인 유량공급을 위한 제어기 설계가 이루어졌다. 펌프, 오리피스, 제어밸브, 파이프, 인젝터 및 재생 냉각채널과 같은 엔진시스템 구성품들에 대한 동특성 모델링을 수행하였고 유량공급 제어가 가능한 밸브의 구동신호를 조절 가능한 PID 제어기를 설계하였다. 시동 시 안정적인 유량공급을 위하여 실험을 통해 얻은 밸브의 적정 개도율을 적용시켰으며, 이를 기준으로 하여 제어밸브의 작동신호를 조절하여 유량비를 제어하였다. 시뮬레이션 한 결과 제어기를 통해 시동 시 정상추력까지 유량공급을 제어 하는 방법이 적절함을 확인하였다.

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공기구동형 글로브 밸브의 3차원 유동 해석 (3D Flow Analysis of Globe Valve with Air Operated Actuator)

  • 정민호;양상민;이호영
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.7-13
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    • 2005
  • Although the globe is the most typical valve to control high pressure drop in piping system, it is very hard to figure out the characteristics of flow field in the globe valve caused by its complex geometry, So there is very few studies to find out flow characteristics of globe valve. In this study numerical analysis for flow field in the globe valve is carried out using the FLUENT code which is commercial CFD program. Pressure drop through the globe valve is also measured to verify the results come from numerical analysis. Comparing experiment with numerical analysis, two results are very close to each other.

압축가스 유량 제어밸브의 유동특성 연구 (A study on the flow characteristics of compressed-gas flow rate control valve)

  • 김준범;박원규;한명철;정찬희;안재열
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.25-28
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    • 2004
  • The purpose of this paper is to present essential numerical data of FCV(Flow rate Control Valve) which is used in a projectile ejection system for a underwater vehicle. A commercial CFD code is applied to analyze the 3 dimensional viscous compressible flow field within the FCV as four cases of opening rate, 25, 50, 75, and $100\%$. The flow coefficient of each cases are mainly calculated. And other characteristics such as the location of shock wave and total temperature distribution are also determined.

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배관 내 밸브 주위의 아이스슬러리의 유동현상 및 압력강하특성에 관한 연구 (An experimental study on ice slurry fluid and pressure drop characteristics in along a horizontal circular tube around the valve)

  • 오철;문성배;손용길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.382-388
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    • 2006
  • This study experimented to understand the effect of transporting ice slurry through in pipe with valve. And at this experiment it used ethylene glycol-water solution and a concentration is 30wt%. The experimental apparatus was constructed of ice slurry generation tank, turbo flow meter, manometers for differential pressure measuring, PIV system for flow pattern measuring. illumination and along a horizontal circular tube with valve as test section. The experiments were carried out under various conditions, with velocity of fluid at the entry ranging from 0.5 to 1.5 m/s and concentration of IPF is 30%. Also valve open rate is 50%, 75%, 100%.

1인치 볼 밸브 및 글로브 밸브에 대한 개도율에 따른 손실계수(k) 비교에 관한 연구 (Comparison of Loss Coefficient using 1-inch Ball and Glove Valve Opening Ratio)

  • 강창원;이중섭;이치우
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.63-69
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    • 2021
  • This study aims to determine the flow characteristics of a one-inch small ball valve and glove valve used in industrial plants. The flow was changed through an experimental equipment, and the internal flow characteristics of the valves were compared. Considering the pressure drop, the decrease in the slope of the ball valve based on the degree of the valve opening was relatively greater than that of the glove valve; further, the slope of the glove valve was gentle while the pressure drop was high. The flow velocity of the ball valve remains consistent after the valve was opened by 70%, whereas the flow velocity of the glove valve constantly increased. The valve loss factor of the ball valve was relatively low compared with that of the glove valve. When the valve was opened by 20%, which is the beginning stage of the valve opening, the valve loss factor of the ball valve was high and gradually became low. This is a structural problem of the ball valve, and the loss factor is significant because the flow path installed at the ball valve has a considerably small area. However, the overall loss factor of glove valve is high because it has a complicated structure of flow path.

개도율에 따른 가스파이프라인용 볼 밸브 후류유동의 수치평가 (Numerical Evaluation of Flow Nature at the Downstream of a Ball Valve Used for Gas Pipelines with Valve Opening Rates)

  • 김철규;이상문;장춘만
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.370-377
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    • 2018
  • Ball valve has been widely used in the field of high-pressure gas pipeline as an important component because of its low flow resistance and good leakage performance. The present paper focuses on the flow nature at the downstream of the ball valve used for gas pipelines according to valve opening rates. Steady 3-D RANS equations, SC/Tetra, have been introduced to analyze the flow characteristics inside the ball valve. Numerical boundary conditions at the inlet and outlet of the valve system are imposed by mass flow-rate and pressure, respectively. Velocity distributions obtained by numerical simulation are compared with respect to the valve opening rates of 30, 50, and 70%. Cavity distributions, asymmetry flow velocity and the flow stabilization point at each opening rate are also compared. When the valve opening rates are 30 and 50%, the flow stabilization requires the sufficient length of 10D or more due to the influence of the recirculation flow at the downstream of the valve.

상수관로 압력계 최적 위치선정을 위한 데이터기반 시험분석 (Data-based Analysis for Pressure Gauge Optimal Positioning in Water Supply Pipeline)

  • 이호현;홍성택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.834-840
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    • 2021
  • 먹는 물을 생산하여 공급하는 상수도 관로에 있어서 압력계에 대한 설치와 관리 방안이 미비함에 따라 압력데이터 신뢰성의 확보 및 운영관리의 어려움을 겪고 있는 실정이다. 관망 및 펌프 등 운영관리 효율화 및 SWM(Smart Water Management)을 구현하기 위해서는 하부 계측 센서의 정확한 데이터 취득을 통하여 의사결정이 이루어져야 한다. 따라서, 본 연구에서는 게이트 밸브와 버터플라이 밸브를 중심으로 관로의 직경(D)을 기준으로 전단 -3D에서부터 후단 7D까지 압력계를 설치하여 밸브의 개도율을 조절하며 데이터를 취득하는 직관 거리 시험을 실시하였으며, 관로에 수직으로 상단(180°)부터 하단(0°)까지 45° 각도 간격으로 압력계를 설치한 후 수직 위치 시험을 실시하였으며, 이 결과들을 바탕으로 압력계의 최적 위치선정 방안을 제시하고자 한다.

가속도계를 이용한 탄성파 기반 누수탐지 기술 분석 (Analysis of Elastic Wave Based Leakage Detection Technology Using Accelerometers)

  • 최광묵;이호현;신강욱;홍성택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.1231-1240
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    • 2020
  • 상수도 배관은 땅속에 매설되어 있어서 배관의 노후화에 따른 누수를 맨눈으로 탐지하기가 불가능하며, 누수음을 감지함으로써 배관의 누수를 탐지하는 기술이 주로 사용된다. 본 논문에서는 상수도 배관의 양단에 두 개의 가속도계를 부착·취득한 데이터 간의 도달 시간 차이를 계산하여 누수 지점을 탐지하는 알고리즘을 개발하였다. 배관의 누수 시험은 17.2m의 배관에 4.3m, 8.6m, 12.9m 지점에 밸브를 설치하고, 밸브의 개도율을 30%, 70%로 변경해 가면서 누수 지점을 분석하였으며, 밸브가 30%, 70%씩 개방된 정도의 배관 내 압력 강하에 대해서는 누수를 탐지할 수 있는 것으로 확인되었다. 초기 단계의 누수를 탐지하는 것이 매우 중요하며, 본 연구에서 적용한 알고리즘으로부터 초기의 누수 지점의 탐지가 가능할 것으로 판단된다.