• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.331-355
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• 1997

본 연구에서는 에어챔버가 설치된 펌프관로계에서 수격현상에 대한 현장실험을 실시하고, 에어챔버의 입력변수 및 설계인자가 수격현상에 어떠한 영향을 미치는지 수치계산과 실험을 통하여 조사한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 수치계산에 사용된 입력변수중 폴리트로프지수, 오리피스 유량계수, 압력파 전파속도순으로 수격현상에 대한 영향이 크게 나타났으며, 수치계산은 이 변수값이 각각 1.3, 0.7, 1,050m/s일 때 측정된 압력변동 및 공기체적변화를 가장 잘 모사하였다. (2) 에어챔버내 초기공기체적이 증가하면 압축공기의 압력변화율이 작아지기 때문에 수격현상의 주기는 길어지고, 관로내 압력변화는 감소하였다. 측관에 설치한 오리피스 내경을 줄임으로써 상승압은 상당히 완화되었으며, 시간이 지남에 따라 수격작용도 보다 빨리 감쇄되었다. 수치계산결과는 수격현상의 1-2주기까지 측정값과 비교적 잘 일치하였으며, 펌프관로계에 작용하는 최대.최소압력 및 그 발생시간도 합리적으로 예측되었다. (3) 수치계산은 측정된 과도특성 값들을 약 5%이내의 오차로 예측하였으며, 개발된 전산프로그램은 실제 펌프관로계에 대한 수격완화장치를 설계하는데 매우 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.675-678
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• 2002

In order to develop the water hammering cleaner system for removing scale and slime in inner metal or non-metal piping wall, the flow characteristics are investigated by numerical and experimental methods. The air bubbles in the piping systems as a shock wave are formed and transferred with the water flow in the piping. The governing equations are derived from making using of three-dimensional Wavier-Stokes equations with the standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model and SIMPLE algorithm. Pressure distributions in the pipeline are calculated for different air supply pressures. Also, we prepared some experimental results of the pressure differences for various air supply times.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.400-400
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• 2022

관로 내 빈번히 발생하는 수격압의 발생은 관망 구조물에 피로가 누적되고 관벽에 손상을 발생시켜, 관로 내 누수가 다양한 형태로 생성된다. 관 내 누수가 발생되는 경우 관 내부의 수격압의 발생 시 생성되는 부압으로 인하여 외부 물질이 관으로 흡수되거나 혼합되어 스케일과 미생물의 생성되는 등 관 내의 수질에 악영향을 끼치며 마찰을 증가시켜 통수능이 감소하고 관리에 추가적인 비용을 발생시킨다. 이러한 영향을 방지하기 위해 관 내에서 생성되는 누수를 탐지하기 위하여 수격압을 발생시켜 압력파를 분석하거나 추적을 수행하는 여러 가지 연구들이 수행되었다. 본 연구에서는 현장 관망과 연결된 100A 대구경 관로에 관로 수압 발생장치를 연결하여 기존의 수격압을 발생시켜 분석하는 방법 대신 안전하고 용이한 방법인 압력파를 주입하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 획득한 데이터를 시간상에서 분석하고 Fourier 변환을 통한 빈도상 분석과 Wavelet 분석으로 신호주기에서 누수가 미치는 영향을 파악하였다. 실험 결과에서는 누수에 의한 영향으로 반사파가 직접적으로 변형되는 형태보다 시스템 전체에서 반영되어 수두가 감쇠되는 형태로 나타났다. Fourier 변환을 통해 무누수 조건과 누수조건의 비교에서 누수의 유무에 따른 신호의 형태가 차이를 보였다. 앞선 연구들에서의 누수의 특정한 위치를 찾아내는 형태 대신 신호처리 후 분석을 통해 시스템 전체에서 일어나는 감쇠를 통해 누수 존재 유무를 판별하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.110-118
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• 2021

액체로켓엔진의 구성품인 연소기 산화제 개폐밸브는 연소기에 공급되는 산화제를 제어한다. 밸브가 닫힐 때 산화제는 연소기 대신 재순환 유로로 공급되며, 이때 발생한 수격현상에 의해 설계 기준보다 큰 압력이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 액체질소를 운용 유체로 사용하여 재순환 유로의 초기 조건에 따른 수격 시험을 수행하였으며, 그 결과 발생하는 압력파를 분석하였다. 초기 조건에 따라 재순환유로 내부 압력파의 경향이 달랐으며, 특히 재순환 유로 끝단에서는 응축에 의한 수격이 발생할 때 압력이 최대로 커질 수 있음을 확인하였다.

• 물과 미래
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• 제27권4호
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• pp.155-160
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• 1994

순간적인 밸브의 개폐 등에 의해 생성된 압력파가 관의 만곡부를 지날 때 만곡부에 미치는 힘은 변화한다. 본 연구에서는 이러한 힘의 변화량을 해석적으로 유도하였다. 본 해석에 의하면 힘의 변화량은 유체의 운동량 변화보다는 주로 정수압에 의해 결정되며, 압력파가 만곡각의 90$^{\circ}$ 이상인 만곡부를 지날 때에는 여기에 미치는 연직성분 힘의 방향이 바뀌는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.638-646
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• 1985

본 논문에서는 펌프가 동시에 전원차단 되었을 때 송출밸브의 운전조건(개도, 폐쇄속도), 계통의 기하학적 형상(취수 및 배수관로의 길이, 단면적, 재질, 콘덴서의 높이등)과 해면상태(간막의 차에 의한 수위, 파도)의 변화가 계통내 수격현상에 미치 는 영향에 대하여 수치해석 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.313-317
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• 2009

액체추진제로켓엔진의 추진제 공급유로 내 압력보정을 목적으로 설치된 오리피스는 엔진의 시동 및 정지시, 압력파를 발생시키는 원인이 되며 압력파로 인한 저주파 불안정을 막기 위해서는 오리피스의 개도에 따른 동특성의 변화를 살펴볼 필요가 있다. 오리피스의 동특성 변화를 확인하기 위해 오리피스 공급 압력을 급격하게 증가하도록 하였고 오리피스의 개도를 바꿔가며 동적인 압력변화를 측정하였다. 오리피스의 개도가 증가함에 따라 오리피스에 의한 수격현상은 감소하였으며 오리피스 하류의 수력학적 영향이 지배적으로 나타나는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제16권4호
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• pp.187-193
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• 2007

갑작스런 펌프 정지로 야기되는 수격현상은 과압이나 부압을 일으킬 수 있다. 과압을 줄이거나 부압을 방지하는 것은 계통설비의 피로를 피하고 작동효율을 향상시키기 위해 필요하다. 에어챔버가 설치된 펌프 관로 계에서 수격현상에 대한 현장시험을 수행하였다 또한 특성 곡선법을 사용하여 과도현상에 대한 수치해석을 수행하였다. 계통에 대한 헌장시험과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석코드에 사용되는 주요 입력변수인 폴리트로픽 지수, 유량계수, 압력파의 속도에 대한 보정값 검증과 민감도 분석을 수행하였다. 수격현상을 최소화할 수 있는 에어챔버의 크기와 관련 변수의 영향이 현장시험과 수치해석을 통해 연구되었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.19-24
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• 2009

This paper is performed to find out the stability of water-hammer in pipe line and pump station that is happened when additional water needs demanded. At first, the water supply construction project is planned to supply $6,000\;m^3/day$ through 17.9 km pipe line. But additional demand ($1,200\;m^3/day$) happened from Cheong-ra water reservoir. In this situation, air-chamber($4\;m^3$) and vacuum breaker valve(${\varphi}100\;mm$) are needed to prevent water-hammer. When the additional water is supplied, the existing facilities (air-chamber, vacuum breaker valve) are sufficient to alleviate shock not changing capacity alteration, judging from the airspace change and rise. Therefore, there is no problem for water-hammer by installing air-chamber($4\;m^3$) and vacuum breaker valve(${\varphi}100\;mm$) at the top of Yeo-ju hill.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.22-28
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• 2005

As the water supply facilities are recently getting larger, the domestic waterworks become multi-regional water supply system. Large water supply facilities generally consist of the intake pumping station, water treatment plant and water supply/distribution facilities. Although the pumping stations and the pipeline systems are used to pump up water, it often happens pipeline damage and flooding accident by the water hammer. In this paper, the intake pumping station is guaranteed by both the computer simulation and the field test analysis. This study is contributed to the safe operation program for the pumping station in which results of the adjustment on the safety plan of the pumping station, the air valve and the valve closing time.