• Title/Summary/Keyword: 유속제어

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Numerical Analysis on the Pressure Distributions around a Circular Cylinder by Control Rods (제어봉에 의한 원형실린더 주위의 압력분포에 관한 수치해석)

  • Gim, Ok-Sok;Lee, Gyoung-Woo;Cho, Dae-Hwan
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.31 no.6
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    • pp.485-490
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    • 2007
  • The purpose in having a control rod on a buoy system is to control the motion of it. The system may be composed entirely of a single circular cylinder and a long mooring anchor cable. A control rod has one function to perform in meeting its purpose, and that is to develop a control force in consequence of its orientation and movement relative to the water. The forces and moments generated as a result of the effects of mutual interference. then determine the stability characteristics of the body. In this paper, the study of control-rod-attached buoy's 2-dimensional section was accomplished. model tests and numerical simulations had been carried out with different diameters of control rods. and varying the Reynolds number $Re=5,000{\sim}25,000$ based on the cylinder diameter(D=50mm) to predict the performance of the body and the 2 frame particle tracking method Iud been used to obtain the velocity distribution in the flow field. 50mm circular cylinder Iud been used during the whole experiments and measured results had been compared with each other.

A Study on the Flow Control around a Circular Cylinder by Control rods (제어봉을 부착한 원형실린더 주위 유동제어에 관한 연구)

  • Gim, Ok-Sok;Lee, Gyoung-Woo;Cho, Dae-Hwan
    • Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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    • 2007.05a
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    • pp.169-174
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    • 2007
  • The purpose in having a control rod an a buoy system is to control the motion of it. The system may be composed entirely af a single circular cylinder finder and a lang mooring anchor cable. A control rod has one function to perform in meeting its purpose, and that is to develop a control force in consequence of its orientation and movement relative to the water. The forces and moments generated as a result of the effects of mutual interference, then determine the stability characteristics of the body. In this paper, the study of control-rod-attached buoy's 2-dimensional section was accomplished. model tests and numerical simulations had been carried out with different diameters of control rods. and varying the Reynolds number $Re=5,000{\sim}25,000$ based an the cylinder diameter(D=50mm) to. predict the performance af the body and the 2 frame particle tracking method had been used to obtain the velocity distribution in the flaw field 50mm circular cylinder had been used during the whale experiments and measured results had been compared with each other.

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Skin-Friction Drag Reduction in Wake Region by Suction Control on Horseshoe Vortex in front of Hemisphere (반구 전방에 생성된 말굽와류 흡입제어에 의한 후류영역 마찰저항 감소에 관한 연구)

  • Koo, Bonguk;Kang, Yong-Duck
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.6
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    • pp.795-801
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    • 2019
  • The aim of this study was to investigate the possibility of the skin-friction reduction by vortex control. A vortical system such as a horseshoe vortex, a hairpin vortex, and a wake region was induced around a hemisphere attached on a Perspex flat plate in the circulating water channel. Hairpin vortices were developed from the wake region and horseshoe vortices were formed by an adverse pressure gradient in front of the hemisphere. The horseshoe vortices located on the flank of the hemisphere induced a high momentum flow in the wake region by the direction of their vorticity. This process increased the frequency of the hairpin vortices as well as the frictional drag on the surface of the wake region. To reduce the skin-friction drag, suction control in front of the hemisphere was applied through a hole. Flow visualization was performed to optimize the free-stream velocity, size of the hemisphere, and size of the suction hole. Once the wall suction control mitigated the strength of the horseshoe vortex, the energy supplied to the wake region was reduced, causing the frequency of the hairpin vortex generation to decrease by 36.4 %. In addition, the change in the skin-friction drag, which was measured with a dynamometer connected to a plate in the wake region, also decreased by 2.3 %.

Optimal Flow Rate Evaluation for Low Energy, High Efficiency Cleaning of Forward Osmosis (FO) (정삼투 공정의 저에너지 고효율 세정을 위한 최적 유속 평가)

  • Kim, Yihyang;Kim, Jungbin;Zhan, Min;Min, Dahae;Hong, Seungkwan
    • Membrane Journal
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    • v.29 no.6
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    • pp.339-347
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    • 2019
  • Forward osmosis (FO) is operated at a lower pressure than reverse osmosis (RO), which has great advantages in terms of fouling control, maintenance, membrane cleaning, and potential energy reduction. In particular, since the membrane fouling layer of the forward osmosis process has a relatively loose and dispersed property, it is possible to control the membrane fouling by physical cleaning, unlike the reverse osmosis process. However, existing studies do not apply the proper cleaning flow rate for forward osmosis physical cleaning, and thus there is a limit that the optimal operation can not be performed. Therefore, this study aims to evaluate the justification of proper flow rate that can show high efficiency cleaning with economical energy amount. The membrane fouling experiments of the forward osmosis process were maintained at a circulating flow rate of 8.54 cm/s and the recovery rates were compared with the three cleaning flow rates. As a result of this experiment, it was confirmed that the 2 × speed cleaning showed the same efficiency as the water permeability recovery rate of the 3 × speed cleaning, and it was confirmed that the 2 × speed cleaning was an appropriate flow rate with high cleaning efficiency and economical SEC.

LPG Dispensing Control System (LPG 충전 제어시스템)

  • 이상훈;최병철;박남철
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.113-113
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    • 2000
  • LPG 및 석유류는 온도에 따라서 유량의 변화가 LPG의 경우는 ±0.23%/℃, 무연은 ±0.11%/℃, 등유는 ±0.10%/℃, 경유의 경우는 ±0.09%/℃로 특히 LPG의 경우가 그 변화가 심하므로 정확한 충전량을 계량하는 것이 중요하다. 이는 공정거래 확립의 차원에서 공급자와 소비자 입장에서 반드시 요구되는 사항이다. 이를 위해 본 논문에서는 LPG 충전기의 충전제어 및 자동 온도 보정의 알고리즘을 개발하고 이를 프로그래밍한 후 온도센서와 16-bit 마이크로프로세서(intel 80C196)로 자동 온도 보정이 가능한 LPG 충전기의 충전제어 시스템을 설계 및 제작하였다. 설계 제작된 시스템은 프로세서부, I/O 입ㆍ출력부, VFD(vacuum fluorescent display) 디스플레이 구동부로 구성된다. 충전제어 동작은 LPG 유량계의 encoder로부터의 유량(유속)신호와 기차 보정값 및 15℃를 기준으로 한 온도 센서부의 온도 보정값을 입력받아 솔레노이드 밸브를 제어하여 충전을 제어하게 된다. 온도 보정은 80C196 프로세서의 내부 10-bit A/D 변환기를 사용하여 0.5℃ 분해능으로 온도제어를 할 수 있다. VFD 디스플레이는 유량, 금액, 단가가 표시되며 그 값을 누적시켜 일계, 월계를 알 수 있게 하였다. 그 외에 시스템 진단기능 및 컴퓨터통신, POS 통신이 가능하도록 하였다. 제작된 시스템을 LPG 충전기에 실장하여 시험한 결과 목표한 정확도로 유량이 제어됨을 알 수 있었다.

Improvement of Microwave Water Surface Current Meter and its Commercialization (전자파표면유속계의 성능개선 및 실용화)

  • Kim, Young-Sung;Lee, Hyun-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.85-85
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    • 2011
  • 홍수기에 안전하고 정확한 유량측정을 통하여 물관리에 필요한 기초수문자료를 확보하고자 한국수자원공사에서 1993년도부터 홍수유량측정기술 확보를 위한 연구를 시작하였다. 그간의 연구성과를 바탕으로 1999년도에 하천의 유속을 비접촉식으로 측정할 수 있는 홍수용 전자파표면유속계를 개발하여 특허등록하였고 그와 동시에 이의 상품화를 추진하여 2010년도까지 75대를 보급하여 실무에서 이용하고 있다. 이동식인 홍수용 전자파표면유속계를 바탕으로 2001년도에는 고정식 실시간 홍수유량측정측정시스템을 개발하여 특허등록하였고, 이 시제품을 현재 용담 수자원시험유역의 동향지점에서 시험운영하고 있다. 또한, 현장 유량측정실무자들의 홍수용 전자파표면유속계 개선요구에 따라 편각용 전자파표면유속계 시제품을 개발하였으며, 이는 임의의 한 지점에 설치한 한 대의 장비로 좌우 여러 측선의 유속을 동시에 측정할 수 있는 다점 측정기능을 갖도록 성능을 개선하였다. 이에 따라 홍수시 유량측정에 소요되는 시간이 줄어들어 신속하게 유량측정을 완료할 수 있는 계기를 마련하였다. 이와 더불어 유속측정 범위를 확장하여 홍수시의 고유속 뿐만 아니라 0.5 m/s 이하의 저유속까지 측정할 수 있는 범용 전자파표면유속계의 시제품을 추가로 개발하였다. 이 장비는 최저유속 0.03 m/s의 측정을 실내시험을 통하여 입증하였다. 범용 전자파표면유속계는 상품화 시제품의 개발을 목표로 기존 시제품의 현장시험을 통하여 현장적용상의 문제점에 대한 해결에 주력하였다. 첫째, 평갈수용 전자파표면유속계의 사용편의를 개선하기 위하여 소형화 및 경량화를 추진하였고, 이를 위하여 사용주파수를 기존의 10 GHz에서 24 GHz로 변경함으로써 $35{\times}35\;cm$ 크기의 기존안테나를 $22{\times}22\;cm$ 크기로 소형화하였으며 송수신부의 무게는 기존 18 kg에서 3.3 kg으로 혁신적으로 줄이는데 성공하였다. 이를 위하여 안테나는 기존의 반사형안테나에서 도파관슬롯배열안테나로 변경하였다. 둘째, 측정값의 안정화를 위하여 안테나의 특성을 개선하여 부엽(side-lobe) 레벨 30 dB 이하 그리고 전후방비(front-back ratio) 50 dB 이하로 개선하여 안테나가 지향하는 방향 이외의 위치에서 반사되는 불필요한 신호를 줄였다. 또한 적응형 이득제어(adaptive gain control)기법의 채택으로 미소 신호에 대한 안정적 측정 및 과다 신호에 대한 능동적 감쇄를 할 수 있도록 시스템을 구성하여 전 유속범위에 대한 안정적 측정을 가능토록 설계 및 제작하였다. 셋째, 자가점검 기능을 탑재하여 유속측정 전에 기기의 상태에 대한 self test기능을 통하여 측정자가 기기의 상태를 사전에 파악 가능토록함으로써, 기기 오작동에 대한 능동 대처할 수 있도록 하였다. 이외에도 저전력 회로설계를 통하여 배터리 사용시간을 확장하였고, 기존의 전자파표면유속계가 가지고 있던 방습 및 방수에도 내성을 갖는 제품으로 설계하였으며 스마트기기를 이용한 무선측정 및 세련된 디자인 등 사용자의 요구사항을 충분히 반영하였다.

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development of a Depth Control System for Model Midwater Trawl Gear Using Fuzzy Logic (퍼지 논리를 이용한 모형 증층트롤 어구의 수심제어시스템 개발)

  • 이춘우
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.1
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    • pp.54-59
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    • 2000
  • This paper presents a control system that uses a fuzzy algorithm in controlling the depth of a model midwater trawl net, and experimental results carried out in the circulating water channel by using a model trawl winch system.The fuzzy controller calculates the length of the warp to be changed, based on the depth error between the desired depth and actual depth of the model trawl net and the ratio of change in the depth error. The error and the error change are calculated every sampling time. Then the control input, i.e. desirable length of the warp, is determined by inference from the linguistic control rules which an experienced captain or navigator uses in controlling the depth of the trawl winch controller and the length of the warp is changed. Two kinds of fuzzy control rules were tested, one was obtained from the actual operations used by a skilled skipper or navigator, and the other was a modified from the former by considering the hydrodynamic characteristics of the model trawl system.Two kinds of fuzzy control were tested, one was obtained fro the actual operations used by a skilled skipper or navigator, and the other was a modified from the former by considering the hydrodynamic characteristics of the model trawl system.The results of these model experiments indicate that the proposed fuzzy controllers rapidly follow the desired depth without steady-state error although the desired depth was given in one step, and show robustness properties against changes in the parameters such as the change of the towing sped. Especially, a modified rule shows smaller depth fluctuations and faster setting times than those obtained by a field oriented rule.

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Flow control of air blowing and vacuuming module using Coanda effect (코안다 효과를 이용한 에어 블로어와 흡입구의 유동 제어)

  • Jeong, Wootae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.115-121
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    • 2017
  • The efficiency of railway track cleaning vehicle for eliminating fine particulate matter (PM10 and PM2.5) in a subway tunnel depends strongly on the structure of the air blowing and suction system installed under the train. To increase the efficiency of underbody suction system, this paper proposes a novel method to use the Coanda effect for the air blower and dust suction module. In particular, through Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis, the flow control device induced by the Coanda effect enables an increase in the overall flow velocity and to stabilize the flow distribution of the suction module at a control angle of $90^{\circ}$. In addition, the flow velocity drop at the edge of the air knife-type blower can be improved by placing small inserts at the edge of the blower. Those 4 modular designs of the dust suction system can help remove the dust accumulated on the track and tunnel by optimizing the blowing and suction flows.

Development of Autonomous navigation of Drones and Automatic measurement system for Surface velocity doppler radar (드론의 자율운항 및 전자파표면유속계 자동 측정 시스템 개발)

  • Lee, Tae Hee;Kang, Jong Wan;Jeong, Seung Gyo;Kim, Geon Woo;Lee, Ki Sung;Lee, Sin Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.90-90
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    • 2022
  • 전자파표면유속계를 이용한 유량측정은 전자파를 발사한 후 수표면에 반사되는 전자파의 도플러효과를 이용하여 표면유속을 측정하는 방법이다. 국제적으로 1980년대부터 홍수유량측정의 어려움을 극복하고자 전자파표면유속계를 개발하여 하천 유량측정 업무에 활용하였다. 미국의 경우U.S. Geological Survey (USGS)에서 교량, 케이블웨이, 제방, 헬리콥터, 비행기 등 전자파표면유속계의 측정 위치에 따라 주파수 범위를 달리하며 유속을 측정하는 연구가 진행되었다. 국내의 경우 Lee et al.(2021)은 드론을 이용한 전자파표면유속계 측정을 위해 드론으로부터 전자파표면유속계로 전달되는 진동을 제거하고 전자파표면유속계의 흔들림 방지를 위한 댐퍼플레이트를 개발하여 드론과 전자파표면유속계를 결합한 DSVM(Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar) 측정방법에 대한 실용성을 확인하였다. 기존 연구에서 DSVM 방법은 드론의 각 측선 이동을 위한 조종 및 전자파표면유속계 측정의제어를 측정자가 수행하였는데 본 연구에서는 자동 측정 시스템 개발을 통해 측정자의 조종 의존도를 줄임과 동시에 안전하고 정확한 유량측정을 위해 노력하였다. 측정지점의 위치정보를 DB화하여 각 측선별 이동하는 자율운항 기능과 전자파표면유속계를 자동으로 제어하여 측정을 실시하는 기능을 개발하였다. 또한 전자파표면유속계 컨트롤 시스템과 GCS(Ground Control System)를 통합하여 한 시스템에서 측정의 모든 상황을 컨트롤 할 수 있게 하였다. 현재까지는 DSVM 방법의 자율운항 기능과 자동 측정 시스템의 테스트를 완료하였고 2022년 홍수기 유량측정에 도입하여 홍수기 유량측정의 실용성을 판단할 계획이다.

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A Study on the Numerical Modeling of the Fish Behabior to the Model Net - Parameter Estimation in Numerical Model of Fish Behavior - (모형그물에 대한 어군행동의 수직 모델링에 관한 연구 - 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터 추정 -)

  • Lee, Byoung-Gee;Lee, Dae-Jae;Chang, Ho-Young
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.31 no.4
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    • pp.307-325
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    • 1995
  • IN order to gain a fundamental data for forecast or control of fish behavior and evaluated the feasibility of an application of the modeling technique to a field, in this paper a numerical model for describing the behavior of fishes in a water tank was presented. The parameters of the model were estimated by using the time-series data on the three-dimensional position of fishes and by applying the least squares algorithm. The estimated parameters were standardized to examine the variation of parameters according to the number of individuals and flow speed that the mean values of parameters were to be zero and their variances were to be one. The results obtained can be summarized as follows: (1) The standardized parameter $a^*$of propulsive force decreased according to increased the number of individuals and the flow speed. (2) The standardized parameter ${k_b}^*$ of interactive force increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed. (3) The standardized parameter ${k_c}^*$ of schooling force increased according to │increased the number of individuals and the flow speed. (4) The standardized parameter │${k_w}^{+*}$│ of repulsive force against wall or bottom increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed. (5) The standardized parameter │${k_w}^{-*}$│ of attractive force against wall or bottom was generally constant according to increased the number of individuals, but increased according to the flow speed. (6) The standardized parameter $\upsilon$ super(*) of damping force increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed.

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