• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.8 s.157
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• pp.691-698
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• 2005

A series of experiments has been performed to investigate the flapping motion, which has been generally considered as an intrinsic characteristic of plane flow, of the horizontal merging buoyant jet discharged into stationary ambient water. For Horizontal merging buoyant jets, the flapping motions has been observed and the average onsets of flapping motion coincided with the start of merging transition. The Strouhal number, which describes the measure of frequency of vortices on the flow boundary with respect to the local properties of the flow, varies and converges to a constant value over merging transition. Considering the merging transition and the variation of local flow properties, the characteristics of flapping motion of plane flow can be applied to merging buoyant jets.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.466-473
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• 2011

The buoyancy and initial momentum fluxes make near-field dominated by buoyant jet when thermal discharge releases underwater. In order to estimate prediction capabilities of those near-field phenomena, non-hydrostatic RANS applied CFD(Computational Fluid Dynamic) model was used. Condition of model was composed based on past laboratory experiments. Numerical simulations carried out for the horizontal buoyant jet in the stagnant flow and vertical buoyant jet into crossflow. The results of simulation are compared with the terms of trajectory and dilution rate of laboratory experiments and analytic model(CorJET) results. CFD model showed a good agreement with them. CFD model can be appropriate for assessment of submerged thermal discharge effect because CFD model can resolve the limitations of near-field analytic model and far-field quasi 3D hydrodynamic model. The accuracy and capability of the CFD model is reviewed in this study. If the computational efficiency get improved, CFD model can be widely applied for simulation of transport and diffusion of submerged thermal discharge.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.15 no.3
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• pp.301-310
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• 2013

Jet fans are installed in road tunnels in order to maintain critical velocity when fire occurs. Generally the number of jet fans against fire are calculated by considering critical velocity and flow resistance by wall friction, vehicle drag force, thermal buoyance force and natural wind. In domestic case, thermal buoyance force is not considered in estimating the number of jet fans. So, in this study, we investigated the pressure loss due to the thermal buoyance force induced by tunnel air temperature rise and the impact of thermal buoyance force on the number of jet fans by the numerical fire simulation for the tunnel length(500, 750, 1000, 1500, 2000, 3500m) and grade (-1.0, -1.5, -2.0%). Considering the thermal buoyance force, number of jet fans have to be increased. Especially in the case of 100MW of heat release rate, the pressure loss due to thermal buoyance force exceed the maximum pressure loss due to vehicle drag resistance, so it is analyzed that number of 2~11 jet fans are needed additionally than current design criteria. Thus, in case of estimating the number of jet fans, it must be considered of thermal buoyance force induced tunnel air temperature rise by fire.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.2120-2124
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• 2007

본 연구에서는 천해역에서 수평 방향으로 방류되는 비부력 원형 난류제트에 대한 수리모형실험을 수행하여, 파랑이 제트의 확산에 미치는 영향을 검토하였다. 수리모형실험시 대상 파랑은 진폭이 작은 규칙파를 적용하였으며, 난류제트의 순간적인 유속장은 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을 이용하여 측정하였다. 평균유속장은 PIV기법으로 측정된 순간유속장을 위상평균하여 계산하였으며, 파의 진폭을 변화시키며 실험을 수행하였고, 파의 진폭변화에 따른 제트의 유속분포로부터 제트의 중심선과 제트단면을 추정하였다. 제트의 중심선속도는 파의 진폭이 증가함에 따라 중심선속도의 감소 시점이 빨라졌으며, 제트의 횡단면분포의 고유특성인 자기상사성(self-similarity)이 단계적으로 사라졌다. 제트 중심선의 속도와 제트 유속 단면은 제트의 확산정도를 알 수 있는 중요한 인자로서 파랑 진폭의 크기에 따른 이들 인자의 변화로부터 파랑의 분산이 난류제트의 확산현상에 미치는 영향을 알 수 있었다.

• Fire Science and Engineering
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• v.23 no.6
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• pp.111-115
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• 2009

Acetone LIF and Rayleigh scattering measurements were performed to identify the entrainment of ambient air in the buoyant jet qualitatively. The air entrainment near nozzle exit was enhanced with increasing both an axial distance and Reynolds number. The results supported that the air entrainment had to be considered in isothermal model for the development of its accuracy. Also, this paper provided an isothermal model based on the ideal plume, of which radiative heat loss fraction was assumed to 0.35 and the entainment of isothermal jet was considered. This simple model could be used in compartment or semi-enclosure fires such as tunnel, and it is more reliable because of introducing entrainment effect in isothermal jet.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1011-1015
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• 2005

본 실험에서는 부력 조건이 달라질 때 단공방류구에서 정체수역으로 수평방류되는 부력제트의 거동을 규명하였다. LIF (Laser Induced Fluorescence) 시스템을 이용하여 수행하였는데, LIF 시스템은 고해상도의 이미지를 취득할 수 있어 데이터의 정확도가 높으며, 동시에 한 평면상의 농도장을 일시에 측정할 수 있는 장점이 있는 기술이다. LIF 시스템은 크게 세부분으로 구성되어 있는데 방출시스템, 포착시스템, 처리시스템이 그것이다. 실험 조건을 고려해서 온수를 이용하여 주변수와의 밀도차를 재현하였으며, LIF 시스템의 추적입자로 형광염료 Rhodamine B를 사용하였다. 또한, 실험 데이터 취득과정에서 필요한 검정과정을 수행하였는데, LIF 시스템에서 검정과정은 레이저 입사광의 강도가 불균등한 분포를 가지는 점과 주변수의 매질에 의한 근의 감쇠가 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이다. LIF 시스템은 부력제트의 농도장을 매우 정밀하게 측정할 수 있는데, 방류밀도 Froude 수가 변함에 따라 측정된 순간이미지를 통해 제트의 진화과정을 상세하고 가시적으로 확인할 수 있었다. 검정과정을 거친 농도 종단면에서 중심선의 연장선이 LIF 시스템에 의해 측정된 순간이미지의 중심선 궤적과 거의 일치하는 것도 알 수 있었다. 또한 LIF 시스템을 통해서 취득된 단일수평부력제트의 궤적과 중심선 희석률을 기존의 상용모형인 VISJET과 CORMIX1에 의해 예측된 결과와 비교$\cdot$분석한 결과, 제트 중심선 궤적의 경우, LIF 시스템을 이용한 측정값은 대체로 VISJET 모형의 결과와 일치하는 것으로 밝혀졌다. 중심선 희석률의 경우, LIF 측정값은 대체로 CORMIX1 모형, Cederwall(1968)의 경험식과 일치하는 경향을 보였다.0\%$일 때가 밸브를 $60\%$와 $80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2000.09a
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• pp.126-132
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• 2000

하수처리장의 수중확산관에서 방류되는 부력제트는 초기혼합, 중력확장, 이송-확산 등의 과정이 시간적, 공간적으로 규모가 상이한 범위에서 일어나며, 하수방류 해역의 주변수 흐름은 지형특성과 조석의 영향을 받아 3차원적 비정상류 특성을 나타낸다. 이러한 부력제트의 거동을 모의하기 위해서는 일반적으로 근역과 원역을 분할하여 예측하는 방법을 사용하는데, 초기혼합 과정과 중력환장 과정을 예측하기 위해서는 정상상태는 가정한 특성길이 모형이나 제트적분 모형을 사용하고, 원역으로의 이송-확산 과정을 모의하기 위해서는 농도 모형이나 임자추적 모형등을 사용한다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2000.05a
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• pp.685-690
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• 2000

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.513-516
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• 2002

The flow structure and heat transfer characteristics of a turbulent buoyant jet were investigated experimentally. The instantaneous temperature and velocity fields in the near field were measured using a two-frame PIV and PLIF techniques. A thin light sheet illuminated a two-dimensional cross section of the buoyant jet in which Rhodamine B was added as a fluorescent dye. The intensity variations of LIF signal from Rhodamine B molecules scattered by the laser light were captured by a CCD camera after passing an optical filter. By ensemble averaging the instantaneous temperature and velocity fields, the mean temperature and velocity fields as well as the spatial distributions of turbulent statistics were obtained. The results show the flow structure and convective heat transfer of the developing shear layer in the near field.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.166-177
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• 2005

This study developed the jet integral model to analyze the behavior of the wastewater discharge in the near field using the fourth order Runge-Kutta method in order to numerically solve the problems of six ordinary differential equations and six unknowns. This jet integral model used the entrainment hypothesis and the manipulation of sonle shape constant. This study also conducted the hydraulic experiments fnr single horizontal buoyant Jet using LIF through the calibration procedure. The results calculated by the previous models, CORMIX 1 and VISJET, and the proposed jet integral model were compared to the hydraulic experimental results. The centerline trajectories predicted by the proposed model were in good agreements with the experimental results in the transition region whereas the trajectories calculated by the VISJET model agreed well with the measured data in the momentum and buoyancy-dominated regions. The centerline dilution calculated by the proposed model agreed generally with the measured dilution in the intial and transition regions while the centerline dilution predicted by the CORMIX 1 was in good agreements with the experimental results in the momentum and buoyancy-dominated regions.