• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.327-334
• /
• 1994

The manifold designates a pipe system discharging or absorbing water through multiple holes installed along the finite length of the pipe. The proper design of the manifold requires the pre-analysis of the hydraulic characteristics such as system head and flow rate. head loss and hole discharges, etc. On the contrary to the general pipe systems. the head loss along the pipe is hardly quantified in an explicit way since it is complicately varied by the size and arrangement of the holes. In the present study, both energy and continuity equations are employed to analyze the hydraulic characteristics, constituting nonlinear simultaneous equations which are solved by Newton method. In addition, a hydraulic experiment utilizing the manifold system equipped with an automatically controlled valve is performed to reproduce model tide. The result shows that the manifold system can be effectively used in a tidal basin where water flow should be maintained uniformly over the basin width.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.41 no.3
• /
• pp.305-314
• /
• 2008

Urban sewer systems are designed to operate in open-channel flow regime and energy loss at circular manholes are usually not significant. However, the energy loss at manholes, often exceeding the friction loss of pipes under surcharge flow, is considered as one of the major causes of inundation in urban area. Therefore, it is necessary to analyze the head loss associated with manholes, especially in surcharge flow. Hydraulic experimental apparatus which can be changed the invert type(CASE A, B, C) and step height(CASE I, II, III) was installed for this study. The range of the experimental discharges were from $1.0{\ell}/sec$ to $5.6\;{\ell}/sec$. As the manhole diameter ratio($D_m/D_{in}$) increases, head loss coefficient increases due to strong horizontal swirl motion. Head loss coefficient was maximum because of strong oscillation of water surface when the range of manhole depth ratios($h_m/D_{in}$) were from 1.0 to 1.5. The average head loss coefficients for CASE A, B, and C were 0.45, 0.37, and 0.30, respectively. Accordingly, U-invert is most effective for energy loss reduction at circular manhole. This head loss coefficients could be available to design the urban sewer system with surcharge flow.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
• /
• v.10 no.1 s.40
• /
• pp.7-13
• /
• 2007

This study proposes a modified bifurcation model with a computational fluid analysis according to variation of a bifurcation geometry. FLUENT is used for a calculation of the head losses in case of a generation and a pumping. The pressure, velocity field and turbulent intensity are simulated in a bifurcation. With consideration about these flow properties, we propose the modified model to improve a flow efficiency and reduce a sound. The proposed model is able to cut down a head loss by 45% when a generation and 36% when a pumping.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.23 no.1
• /
• pp.107-112
• /
• 2009

This study was conducted for verification and systematization of estimation method about the headloss using CFD(Computational Fluid Dynamics). Head loss which happens between the inlet and outlet of in-line mixer can be a major factor for the design and construction. Also, this Case studies about the sensitivity related to the velocity in the piping system. As result, program's default calculation function was used to get each side's total pressure and the differential of each total pressure could be defined as head loss from in-line mixer. In the case of adopting pipe surface friction factor and geometry loss, Calculation residual can be much more reduced. It was found that residual of value between CFD method and field test ranged about 3 through 18 precent.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.39 no.8
• /
• pp.478-488
• /
• 2017

Stormwater filtration is widely used for the urban runoff treatment. However, intensive maintenance and lack of information about the performance have resulted in an increased need of proper evaluation. In this study, the performance of an upflow stormwater runoff filtration system, consisting of a supporting unit and a filtration unit filled with a ceramic media, was investigated. The maximum head loss increase was about 3 cm under the suspended solid (SS) load of $30kg/m^2$ and the SS removal was more than 96%, when the filtration velocity was 20-40 m/h. The head loss and the porosity of the media can successfully be described by a power model. It was confirmed that the a significant amount of SS can effectively be removed at supporting unit, minimizing SS load to the filter media bed. Several backwashing strategies have been tested to establish the optimum condition. It was found that the stagnant water discharge is important to minimize the SS release immediately after backwashing. Also, the filter bed loaded with $400-450kg/m^2$ SS can almost completely be washed to reduce the head loss to the that of empty bed. The results in this study indicate that the upflow ceramic media filter is an excellent alternative to stormwater treatment, with high SS removal and long lifespan.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.201-201
• /
• 2017

서울시 효자배수분구(광화문 지역)는 2010년, 2011년 호우로 인해 침수 피해가 많이 발생했던 지역으로 당시 주요 침수피해 원인은 광화문 사거리 및 경복궁역 인근에 위치하고 있는 굴곡 관로의 손실수두 증가(유입, 만곡, 마찰손실 등), 지하매설물로 인한 통수단면 감소 등으로 조사되었다. 따라서 대상지역의 침수 원인을 정확히 분석하기 위해서는 관거의 만곡, 급 확대 및 급 축소에 따른 손실계수의 적용이 요구된다. 손실계수는 유입부, 만곡부에 대한 계산식을 이용하여 산정하고 모형에 적용하였으며 적정 손실계수 값을 얻기 위해 손실계수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 모의 검토 대상기간은 우수관거내 수심 측정자료가 존재하는 4개의 이벤트를 선정하였으며 같은기간에 해당하는 AWS 매분단위 강우자료를 취득하여 모의에 적용하였다. 또한, 적정 손실계수를 선정하기 위해 관측치와 모의치의 적합도를 평가하였으며, 평가지표는 자료 개수에 관계없이 절대적으로 평가할 수 있는 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency)를 사용하였다. 손실계수 적용 여부에 따른 분석결과 손실계수를 적용한 모의치가 관측치의 오차가 미적용한 모의치보다 적합도의 평가지표가 우수하게 분석되었다. 손실계수 민감도 분석 결과는 경험식에 의해 산정된 손실계수를 적용한 Case3의 NSE가 가장 우수하게 분석되었다. 이와같이 도시 지역의 침수분석에 있어 우수관거에 대한 손실계수 적용으로 분석모형의 정밀도를 높일 수 있는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1997.05a
• /
• pp.342-349
• /
• 1997

국내 원자력발전소의 참조격인 영광 3ㆍ4호기의 RCP를 1/10으로 축소한 모델펌프를 설계ㆍ제작하여 상온, 대기압에서 단상류 펌프특성과 포화상태 근방에서 공동현상 시발 과냉각온도($\Delta$T$_{sub}$ ) 실험을 수행하였다. 단상류 특성은 RCP와 유사하였고, 공동현상 시발 $\Delta$T$_{sub}$ 는 0~5$^{\circ}C$였으며, 압력에 따라 민감하였다. 공동현상의 무차원 변수는 Ca=(equation omitted)로 정의된다. 단상류 펌프특성과 이상류 펌프특성간의 상관관계인 수두손실비 H$^{*}$ (equation omitted)를 기포율($\alpha$)와 유량계수(ø)의 함수로 나타낼 수 있을 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.1629-1638
• /
• 1990

Using a 1/10 scale model pump, which is designed and manufactured to simulate two phase performance of reactor coolant pump of Y.G.N

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
• /
• 2012.04a
• /
• pp.97-100
• /
• 2012

본 연구는 비례제어시스템의 개발에 관한 기초 연구로서 건축물 화재에서 연기이동의 원인이 되는 압력수두손실, 굴뚝효과, 바람의 영향 등과 피난시 과압방지를 효율적으로 제어하여 제연구역에 균일한 허용차압을 유지시킬 수 있는 제연구역 급기댐퍼의 비례제어시스템을 개발하여 화재실로부터 발생된 연기가 다른 공간으로 침입 확산되는 것을 방지하고 피난안전성을 확보하여 인명과 재산피해를 최소화하는 것이며, 비례제어시스템의 로직 정립과 공학 해석에 의한 시스템 설계에 관한 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.465-465
• /
• 2016

관거시설은 관거, 맨홀(manhole), 우수토실, 물받이, 연결관, 침투시설, 저류시설, 펌프장 등을 포함하는 시설들로 구성되어 있다. 여기서 맨홀은 배수시설의 유지와 관리를 위하여 일정거리마다 설치되고 있으며, 관거의 기점, 방향, 경사 및 관경이 변하는 곳, 단차가 발생하는 곳, 관거가 합류하는 곳에는 반드시 설치한다(환경부, 2011). 그러나 하수도시설기준(환경부, 2011)에서 합류맨홀의 설치에 관한 사항은 T형 합류맨홀에 관한 개략적인 표만 제시되어 있을 뿐, 4방향 합류맨홀에 대한 구체적인 설치 기준이 제시되어 있지 않은 실정이다. 또한 에너지 손실의 저감 및 배수능력을 증대시키기 위하여 맨홀내 설치되는 인버트는 미국의 형태 및 기준을 그대로 적용하고 있으므로 관거시설의 시설의 합리적인 설계기준을 제시하기 위하여 인버트가 설치된 4방향 합류맨홀에서의 흐름특성 및 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 인버트가 설치된 4방향 합류맨홀 손실계수 산정 및 흐름특성을 분석하기 위하여 문헌조사 및 현장조사를 실시하여 수리실험 장치를 제작하였다. 실험에 사용된 맨홀은 하수도시설기준(환경부, 2011)의 표준 1호 맨홀을 1/5로 축소하였고, 인버트는 설치되지 않은 조건(CASE A), 반원형 인버트(CASE B), U형 인버트(CASE C)를 각각 실험하였으며, 실험유량으로 총 유출량 (Qout)은 $2{\sim}5{\ell}/sec$, 총 유출량에 대한 측면 유입량($Q_{Lat}$)의 비($Q_{Lat}/Q_{out}$)는 0~1 조건으로 변화시키면서 흐름특성 및 손실계수를 산정하였다. 실험결과 측면유량비가 증가함에 따라 CASE B와 CASE C는 CASE A보다 맨홀 내 수심이 약 3~7%정도 증가되는 경향을 나타내고 있었으며, 측면유량비의 증가에 따른 손실계수 산정 결과, CASE B는 CASE A 보다 약 30%정도 손실계수가 증가하였으며, CASE C는 CASE A보다 약 35%정도 손실계수가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 기존에 사용되고 있는 인버트의 형상이 4방향 합류맨홀에서의 손실 저감 및 배수능력을 증대시키기 보다는 오히려 맨홀 내 통수능력을 저하시켜 4방향 합류맨홀에서의 배수능력을 저감시키는 것으로 분석되었다. 그러므로 기 사용되는 인버트의 개선이 필요하며 관거시설의 배수능력을 증대하기 위하여 지속적인 연구를 통한 개선된 인버트의 형상 제시가 필요할 것으로 판단된다.