• Title/Summary/Keyword: 벤츄리 효과

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Investigation about the Decrease Efficiency of Thermal Discharge Temperature at Mixing Basin of Power Plant using 3-D CFD (3차원 수치모의에 의한 발전소 배수로 혼합지에서의 온배수 수온저감 효과에 대한 고찰)

  • Park, Byong-Jun;Lee, Sang-Hwa;Park, Ji-Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.593-593
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    • 2012
  • 본 연구는 화력 및 원자력 발전소로 취입된 냉각수(circulating and essential service water)가 복수기로부터 온배수 형태의 개수로 흐름으로 표층배수 될 경우 수온을 저감시키기 위해 주입하는 희석수(by-pass cooling water)와의 혼합효과의 효율성을 증대시키고, 불리한 수리현상을 야기하지 않으며, 경제적인 배수로 구조물을 고찰하기 위한 목적으로 시도되었다. 배수로 구조물 내 온배수와 희석수가 혼합되는 구간을 혼합지(mixing basin)라 하는데, 본 과업에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$발전소의 배수로 구간 중 혼합지를 대상으로 FLOW-3D$^{(R)}$를 이용한 3차원 수치모형을 구축하고, 총 9개에 해당하는 각 대안별 현상을 분석하고 비교하였다. 각 대안들의 차이점은 배수로에 설치되는 보조구조물들의 형상과 배열 등이며, 복수기로부터 나오는 배출수의 수온은 $42^{\circ}C$, 희석수는 $35^{\circ}C$이고, 본 과업의 주요 관심대상 물리량은 유속과 온도이다. 배수로에 아무런 보조 구조물이 없는 형태인 기본 계획안을 검토한 결과, 평균 $3.31^{\circ}C$의 수온강하가 이루어졌으나, 우안 쪽으로 강한 흐름이 발생하여 수온의 좌우편차가 $4.61^{\circ}C$ 가량 발생하는 것으로 나타났다. 기본 계획안의 검토결과를 보완하기 위한 대안으로 연직 흐름의 소산을 위해 고안된 잠형 소파블록(baffle block) 설치안은 평균 $3.06^{\circ}C$의 수온강하가 이루어지고 $4.44^{\circ}C$의 수온 좌우편차가 발생했다. 지그재그(zigzag) 형태의 흐름을 만들어 혼합효과를 올리기 위한 미로형 수제(labyrinth groin) 설치안은 평균 $5.33^{\circ}C$의 수온강하가 이루어지고, $1.43^{\circ}C$의 수온 좌우편차를 보여줘 검토했던 대안들 중 가장 좋은 결과를 보여주었다. V자 배열 소파블럭(deformed block) 설치안은 연직 및 수평방향의 소산을 기대했으나 평균 $3.00^{\circ}C$의 수온 강하와 $4.41^{\circ}C$의 수온 좌우편차를 나타냈다. 벤츄리(Venturi) 형태의 흐름을 발생시키기 위한 병목형(bottleneck) 수로안은 평균 $3.18^{\circ}C$의 수온강하와 $3.94^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 흐름의 소산과 흐름방향을 변화시키기 위한 와형 수제(swirl groin) 설치안은 평균 $2.24^{\circ}C$의 수온강하와 $1.48^{\circ}C$의 수온좌우편차, 우안 흐름을 지연시키기 위한 물방석(water cushion) 수로안은 평균 $3.03^{\circ}C$의 수온강하와 $4.50^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 우안의 흐름을 좌안으로 보내기 위한 분사형(injector) 수로안은 평균 $3.13^{\circ}C$의 수온강하와 $4.45^{\circ}C$의 수온 좌우편차, 우안의 흐름을 막기 위한 외팔형 수제(cantilever groin) 설치안은 평균 $3.11^{\circ}C$의 수온강하와 $3.02^{\circ}C$의 수온 좌우편차가 발생하는 것으로 나타났다.

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Experimental and CFD Study on the Exhaust Efficiency of a Smoke Control Fan in Blind Entry Development Sites (맹갱도 굴진 작업공간내 방재팬의 화재연 배기효율에 관한 현장실험 및 CFD 연구)

  • Nguyen, Vanduc;Kim, Dooyoung;Hur, Wonho;Lee, Changwoo
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.28 no.1
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    • pp.38-58
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    • 2018
  • The ventilation system plays a crucial role in underground mine safety. The main objective of the ventilation system is to supply sufficient air to dilute the contaminated air at working places and consequently provide tenable environment during the normal operation, while it also should be capable of controlling the fire propagation and facilitate rescue conditions in case of fire in mines. In this study, a smoke control fan was developed for the auxiliary ventilation as well as the fire smoke exhaust. It works as a free-standing auxiliary fan without tubing to dilute or exhaust the contaminated air from the working places. At the same time, it can be employed to extract the fire smoke. This paper aims to examine the smoke control efficiency of the fan when combined with the current ventilation system in mines. A series of the site experiments and numerical simulations were made to evaluate the fan performance in blind entry development sites. The tracer gas method with SF6 was applied to investigate the contaminant behavior at the study sites. The results of the site study at a large-opening limestone mine were compared with the CFD analysis results with respect to the airflow pattern and the gas concentration. This study shows that in blind development entry, the most polluted and risky place, the smoke fan can exhaust toxic gases or fire smoke effectively if it is properly combined with an additional common auxiliary fan. The venturi effect for smoke exhaust from the blind entry was also observed by the numerical analysis. The overall smoke control efficiency was found to be dependent on the fan location and operating method.