• Title/Summary/Keyword: 유속측정장치

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Experimental Study of Film Cooling in Liquid Rocket Engine(I) (액체로켓엔진의 막냉각에 관한 실험적 연구(I))

  • Choi, Young-Hwan;Jeong, Hae-Seung;Kim, Yoo;Kim, Sun-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.6
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    • pp.71-75
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    • 2005
  • An experimental study was carried out to investigate the effect of film cooling in the lab-scale dump-cooled liquid rocket engine using LOX and kerosene as propellants. The nozzle of the rocket engine was film cooled with water as coolant. A special film cooling adapter was fabricated to introduce the film-coolant into the thrust chamber. The flow rates of film coolant was approximately 15~19 percent of the total propellant. The nozzle heat flux was determined from the measured temperature rise and flow rate of the coolant(water). Large reductions in the nozzle heat flux was resulted when film cooling adapter located directly upstream of the nozzle.

Experimental Study on Characteristics of Evaporation Heat Transfer of CO2 in a Smooth Tube (평활관에서 이산화탄소의 증발열전달 특성에 관한 실험연구)

  • Lee, Sang-Jae;Choi, Jun-Young;Lee, Jae-Heon;Kwon, Young-Chul
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.16 no.4
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    • pp.181-186
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    • 2007
  • In order to investigate the heat transfer coefficient and pressure drop during evaporation of $CO_2$, basic experiment on the evaporation heat transfer characteristics in a horizontal smooth tube was performed. The experimental apparatus consisted of a test section, a DC power supply, a heater, a chiller, a mass flow meter, a pump and a measurement system. Experiment was conducted for various mass fluxes ($200{\sim}1200\;kg/m^2s$), heat fluxes ($10{\sim}80\;kW/m^2$) and saturation temperatures ($-5{\sim}5^{\circ}C$). With the increase of quality, the evaporation heat transfer coefficient decreased. With the increase of heat flux, the evaporation heat transfer coefficient increased. Significantly change of the heat transfer coefficient was observed at any heat flux and mass flux. With the increase of saturation temperature, the heat transfer coefficient increased. Pressure drop increased with the increase of mass flux and the decrease of saturation temperature.

Implementation of fluid flow measuring and warning alarm system using an WeMos and an fluid flow sensor (WeMos와 유량 센서를 이용한 유속 모니터링 및 경보 알림 시스템 구현)

  • Yoo, Moonsung
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.19 no.1
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    • pp.139-143
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    • 2019
  • Measurement of flow rate is required in various fields. Water meters are often used at home, and flow meters are used in water and sewage plants, petrochemical industries and so on.. A system is needed to monitor the flow rate in real time and notify immediately when flow rate is abnormal. Recently, with the development of the IoT it is possible to construct such devices at low cost. WeMos can be programmed with Arduino IDE as a mini wifii IoT module. The flow sensor can output a digital pulse proportional to the flow rate. In this paper, we developed the flow monitoring and warning system using WeMos and IoT technology. When the system operates, it calculates the flow rate, sends the value as JSON format to the server, monitors the flow rate as graph from the remote with the smartphone. We also implement the system to promptly send alert message to the smart phone using Pushbullet when the flow rate is abnormal.

A Test of a Far Infrared Camera for Development of New Surface Image Velocimeter for Day and Night Measurement (주야간 겸용 표면영상유속계 개발을 위한 원적외선 카메라의 적용성 검토)

  • Yu, Kwonkyu;Kim, Seojun;Yoo, Byeongnam;Bae, Inhyuk
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.8
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    • pp.659-672
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    • 2015
  • In flow velocity measurement of natural rivers, taking images with proper image quality is the fundamental and the most important step. Since flood peaks generally occur in night time, it is very difficult to capture proper images in that time. The present study aims to test a far infra-red camera as a adequate alternative to resolve the various problems in measuring flood discharges. The far infra-red cameras are able to capture images in night time without help of any extra illuminations. Futhermore they are not affected by fog nor smoke, hence they can be adapted for a fixed-type surface image velocimeters. For comparison, a commercial camcorder and a near infra-red cameras were used together. The test images were taken at a day time and a night time, and the image acquisition work were performed at an artificial flow channel of the Andong River Experiment Station. The analyzed results showed that the far infra-red camera would be a good instrument for surface image velocimeters, since they were able to capture regardless light condition. There are, however, a few minor problems in their accuracy of the analyzed results. About their accuracy a more study would be required.

Acoustic Signal Processing for ADCP using Zoom FFT Method to increase Frequency Resolution (주파수 해상도 증가를 위해 Zoom FFT 기법을 사용한 ADCP 음향신호처리)

  • Han, Jin-Hyun;Shim, Tae-Bo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.47 no.5
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    • pp.229-234
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    • 2010
  • This paper proposed the acoustic signal processing techniques, which are applicable even in the shallow river, and will enhance the frequency resolution of the ADCP (Acoustic Doppler Current profiler). ADCP is a device that measures the velocity of a moving fluid. ADCP, in general, can be operated at ~300 Khz of center frequency due to no depth limit in the sea. However, it can hardly be used due to water depth of 30cm or shallower during the dry season in the river. Therefore, existing signal processing methods are not suitable to use in the shallow river. We are proposing an alternative acoustic signal processing method using Zoom FFT. Simulation results show that errors are reduced ${\pm}62\;cm/s$ in theory, and ${\pm}93\;cm/s$ in the experiment. The existing algorithm could not estimate the current speed at the shallow river below 30 cm, but proposed algorithm estimated the current speed that was faster than 20 cm/s at the shallow river below 30 cm.

Development and verification of a riverbed protection device to prevent the loss of bed materials at the downstream of the river structure (하천 횡단 구조물 하류에서 하상재료 유실 방지를 위한 하상보호장치 개발 및 검증)

  • Kim, Min Gyu;Jun, Sang Mi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.45-45
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    • 2020
  • 하천 횡단구조물 하류부에서는 고유속 및 ±압력에 의해 하상재료가 유실되는 세굴현상이 발생한다. 이러한 세굴을 방지하기 위해 횡단구조물 하류부에는 석재, 콘크리트 및 콘크리트 블록 등을 설치 및 포설하여 하상보호공을 설치한다. 하상보호공을 설치하면 설치된 부분은 세굴이 방지 되지만, 하상보호공 끝단 이후에는 지반이 노출되어 있어 노출된 지반에서 고유속 흐름 및 압력변화에 의한 세굴이 발생하는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 하상보호공 끝단 즉, 하상이 노출된 지반에서 압력변화에 따라 하상재료가 유실되므로 압력에너지를 감쇄시키기 위한 하상보호장치를 개발하였다. 개발한 하상보호장치는 본래 다수개가 열을 지어 메트릭스 형태로 설치되도록 하여야 하지만 실험 여건상 단일체로 수리실험을 진행하였다. 하상보호장치는 상판과 하판이 조립된 형태이며 상판과 하판 사이에 이격공간이 구비되어있다. 하상보호장치 검증을 위해 상판과 하판에 쓰이는 판은 수로재질과 같은 아크릴로 제작하였으며, 하상재료의 공극률을 반영하여 다공성 판으로 제작하였다. 다공판의 전체 구멍 면적 대비 판 면적은 35 % 로 동일하다. 상판 구멍 지름 15.0 mm, 4.5 mm 2가지로 제작하였으며, 하판 구멍 지름 3.0 mm 으로 동일하다. 압력변화가 큰 곳에서 작은 곳으로 물이 이동하게 되므로 고유속 수리조건에서 상판과 하판 사이에서의 압력변화를 측정하기 위해 판 중간에 압력계를 설치하였다. 하상보호장치 설치지점 앞 0.3 m 부근에 PIV를 설치하여 유속을 측정하였다. 실험결과 상판의 구멍 직경(15.0 mm)이 클 경우 상판부 압력이 하판부로 전달되어 하판에서 측정되는 압력이 증폭 되었으며, 상판의 다공성 구멍 직경(4.5 mm)이 작을 경우 상판부에서 하판부로 전달되는 압력이 감소하여 하판에서 측정되는 압력이 감소하였다. 상판과 하판의 다공성 구멍의 직경을 적절한 사이즈로 조절하면 상판부의 압력이 하판부로 전달되는 것을 막고 압력에 의해 하상에서 흡출되는 유사를 막을 수 있는 것으로 판단되며 추후 상판과 하판의 다공성판 구멍 직경의 상대적 차이에 따른 압력 감소효율에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.

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Experimental Investigation of the LRE Thrust Chamber Regenerative Cooling(II) (액체로켓엔진 추력실의 재생냉각에 관한 실험적 연구(II))

  • Kim Jung-Hun;Jeong Hae-Seung;Park Hee-Ho;Chung Yong-Gab;Kim Sun-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • We conducted the firing test with the regenerative cooling LRE and calculated the heat flux from measured coolant temperature, that was compared with the heat flux predicted by previously developed numerical analysis method. The difference between the measured heat flux and the numerical calculation value was within nine percents. Therefore, developed numerical analysis method can be applied to the design/fabrication of a real LRE system. and, it was investigated that combustion pressure and mixture ratio have an Influence on the heat flux with a constant relation.

A Study on the Development of Stability Evaluation Technique for Bed Material Using High Speed Flow Measurement Instruments (고유속 조건에서 하상재료의 안정성 평가 기법 개발에 관한 연구)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Kwang Soo;Kim, Young Do;Park, Jae Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.79-79
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    • 2018
  • 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 재료에 따른 호안이나 제방의 보호능력이 저하되어 설계 시 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있으며, 하천환경의 변화를 야기시킬 수 있다. 제방 표면재료는 제외 비탈면의 침식 방지를 목적으로 사용되는 재료로 주로 호안블록. 식생 매트, 사석, 돌망태, 식생등이 주로 사용되며 국내에서는 2000년대 이전에는 자연 흙사면의 식생, 돌망태, 단순 돌기형 콘크리트 블록 등이 주로 사용되었으며 2000년대 이후에는 하천환경을 고려하여 식생의 생장이 가능한 친환경 호안 블록 및 식생 매트의 적용이 일반적인 실정이다. 제방의 수리적 설계를 위해서는 표면 재료의 수리 특성, 즉, 조도계수 및 한계 유속, 한계 소류력이 제시되어야 하는데 이는 실험을 통해서 결정되어야 한다. 때문에 본 연구에서는 자연형 하상재료를 이용하여 바이오 폴리머 첨가시 증가하는 방어능력에 대한 향상도를 평가하는 실험적 평가 방법을 제안하기위해 홍수시 수리조건을 반영하여 상류에서부터 사류까지 다양한 유속범위에 따른 세굴 및 침식에 대한 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 실험연구를 통해 연구에 사용된 재료 외 추가적인 재료에 대해서도 평가방법이 적용될 수 있도록 제방 재료의 안정성 평가시스템을 개발하였고, 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 이러한 측정 장치를 이용하여 바이오폴리머의 첨가에 유무에 따라 세굴에 대한 방어능력의 향상정도를 측정하고자 세굴 및 침식에 대한 평가 방법을 제시하고 있다.

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A Study on the erosion of new eco-materials by soil loss rate in slope channel (경사수로에서 토양유실율을 통한 친환경 신소재의 침식에 관한 연구)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Kwang Soo;Kim, Young Do;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.85-85
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    • 2019
  • 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 이러한 영향은 하천환경의 변화를 야기시킬 수 있다. 제방 표면 재료는 제외 비탈면의 침식 방지를 목적으로 사용되는 재료로 주로 호안블록. 식생 매트, 사석, 돌망태, 식생등이 주로 사용되고 있다. 국내에서는 2000년대 이전에는 자연 흙사면의 식생, 돌망태, 단순 돌기형 콘크리트 블록 등이 주로 사용되었으며 2000년대 이후에는 하천환경을 고려하여 식생의 생장이 가능한 친환경 호안 블록 및 식생 매트의 적용이 일반적으로 시공되고 있다. 제방의 수리적 설계를 위해서는 재료 표면의 수리 특성, 즉, 조도계수 및 한계 유속, 한계 소류력이 제시되어야 하는데 이는 실험을 통해서 결정되어야 한다. 때문에 본 연구에서는 자연형 하상재료를 이용하여 바이오 폴리머 첨가시 증가하는 방어능력에 대한 향상도를 평가하는 실험적 평가 방법을 제안하기위해 홍수시 수리조건을 반영하여 상류에서부터 사류까지 다양한 유속범위에 따른 세굴 및 침식에 대한 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로에서 실험연구를 통해 제방재료의 안정성 평가방법을 개발하였고, 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 기존 문헌에서 제시되었던 측정 장치를 이용하여 바이오폴리머의 첨가에 유무에 따라 세굴에 대한 방어능력의 향상정도를 측정하고자 세굴 및 침식에 대한 평가 방법을 제시하고 있다.

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The flow characteristics of partially shrubs vegetated stream (관목류가 부분 식재된 하천의 흐름 특성)

  • Park, Moon-Hyeong;Kim, Jong-Tae;Kim, Eun-Jin;Lee, Doo-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.765-765
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    • 2012
  • 수목이 존재하지 않는 하천과 비교하여 하천 내에 수목이 존재하는 경우, 수목에 의한 항력에 의하여 수위는 상승하지만 차이는 크지 않으며, 수목이 식재된 구간의 유속이 현저하게 저하되는 것으로 알려져 있다. 식재구간과 비식재구간의 현저한 유속차이는 활발한 에너지 교환에 기인한다. 이러한 특성은 하천에 여러 가지 시설물 설치 및 수목 식재 계획 수립 등에 있어 고려되어야 할 사항이다. 또한 수치해석을 통한 정확한 흐름예측을 위해서는 두 구간 사이의 합리적인 에너지 교환계수를 결정하여야 한다. 수목 식재구간과 비식재구간의 에너지교환 특성에 대한 연구는 대부분 모형식생(단순한 봉 형태 위주)을 이용한 소규모 개수로 실험장치를 이용하거나, 이론적으로 접근하고 있다. 이러한 연구는 흐름 상사 등을 고려할 때, 정성적인 분석에 그치고 있으며, 정량적인 분석을 위해서는 원형에 가까운 실험시설을 이용하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 단면의 높이, 상단폭, 저면폭이 각각 2 m, 11 m, 3 m인 소하천에 가까운 실험수로에 관목류(왕버들)를 식재하여 실험을 수행하였다. 수로의 중앙부와 사면에 식재된 경우, 식재 패턴이 다른 경우(parallel space, staggered space) 등 다양한 조건에 대하여 흐름특성을 분석하였다. 각 경우에 대하여 배수곡선을 측정하여 흐름저항 특성을 분석하였으며, 50Hz의 자료 획득이 가능한 micro-ADV를 이용하여 횡단면의 난류량을 측정하였다. 측정된 난류량을 이용하여 전단속도의 변화, 난류에너지 변화 등을 분석하였다. 이 연구는 하천내 수목식재 계획 수립, 수치모형의 중요한 매개변수인 에너지교환계수의 합리적 결정에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

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