• 제목/요약/키워드: 전도형상계수

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사행수로에서의 흐름 및 오염물질 혼합에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Flow and Pollutant Dispersion in Meandering Channel)

  • 박성원;서일원;이규환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.883-888
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    • 2007
  • 일반적인 하천의 흐름방향으로 발생하는 주흐름(primary flow)에 중첩하여 주흐름 방향의 수직단면에 이차류(secondary flow)가 발생하게 되며 이러한 이차류의 발달은 투입된 오염물질의 횡혼합을 증대시킨다. 오염물질의 혼합은 이송(advection)과 확산(diffusion) 또는 분산(dispersion)의 과정으로 설명되며 본 연구에서는 수로전체의 혼합과정을 설명하기 위해서 이송 확산 방정식을 적용하였다. 본 연구에서는 실험수조를 $150^{\circ}$의 중심각을 갖는 S자 형태의 만곡수로를 제작하여 유량조건은 15, 30, $60\;{\ell}l/sec$의 세 가지 경우로, 수심은 15, 20, 30, 40 cm의 경우로 총 12 케이스의 실험을 수행하였다. 유속장의 측정은 Sontek사의 3차원 micro-ADV(Acoustic Doppler Velocimeter)를 이용하였다. 오염물질 확산실험은 소금물 용액에 주변수와의 밀도차를 없애기 위해서 메탄올 용액을 첨가하여 추적자로 이용하여 농도장의 분석을 일본 KENEK사의 전기전도도계(conductivity meter)와 Gartner사의 DAS(data acquisition system)를 이용하여 횡방향 유속장의 분포와 오염운의 거동을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 주 흐름은 직선구간에서는 중앙에서 최대 유속을 나타내며, 좌우대칭적인 유속분포의 모습을 보이고, 만곡부에서는 수로안쪽을 따라 최대유속이 발생하였다. 수로의 직선구간에서는 최대유속이 발생하는 즉, 중앙에서의 오염물질의 분산이 가장 활발하게 이뤄졌으며 농도의 퍼짐형상인 오염운 역시 만곡부에서는 수로만곡부의 안쪽을 따라 확산 이동함을 알 수 있었다. 만곡부 외측에서는 오염물질의 정체현상이 일시적으로 발생하며, 유속구조의 횡방향 비대칭구조로 인한 종 횡방향의 분리현상이 발생하고, 오염운의 중첩현상이 종방향으로 연속되게 나타난다. 향후 수심방향 거동을 포함한 3차원적 분석이 요구되며 이 연구결과는 2차원적 수치해석의 적용 및 분석 자료로써 이용이 가능하다.

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불포화 균열 혼펠스의 현장 수리전도도와 반 게누텐 매개변수의 상관성 (Relationship between In-situ Hydraulic Conductivity and Van Genuchten Parameters of Unsaturated Fractured Hornfels)

  • 정재열;조현진;김수진;옥순일;김구영;함세영
    • 지질공학
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    • 제30권2호
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    • pp.147-160
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    • 2020
  • 지표 미고결퇴적층의 불포화 수리전도도는 지표 퇴적층의 물리적 성질과 함수비에 좌우된다. 지금까지 지표 미고결퇴적층의 불포화 수리전도도에 대하여 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나 불포화 균열암반에 대한 수리전도도에 대해서는 상대적으로 연구가 적은 편이다. 중·저준위 방폐물의 표층처분시설 건설과 관련하여, 본 연구에서는 국내 방사성폐기물 처분부지 내 균열 혼펠스 암반에 대하여 반 게누텐 불포화함수(α, n)와 현장시험에서 얻어진 수리전도도를 서로 비교·분석하였다. 현장수리시험과 실내수리시험이 동시에 이루어진 지하수공 3공의 10개 구간에 대한 현장 수리전도도와 반 게누텐 매개변수에 대한 상관성 분석 결과, 현장 수리전도도와 매개변수α의 상관계수는 0.7607로 양의 상관관계를 보이며, 현장 수리전도도와 반 게누텐 형상관련 매개변수 n의 상관계수는 -0.8720으로 음의 상관관계를 보였다. 그러므로 이 연구는 불포화 균열 혼펠스에서 현장수리전도도와 실내수리시험에 의한 불포화함수의 관계를 확인하였다.

물-공기 수평 성층류 유동조건에서 액적이탈 현상에 대한 실험연구 (Experimental Investigation on the Droplet Entrainment in the Air-Water Horizontal Stratified Flow)

  • 배병건;윤병조;김경두;배병언
    • 에너지공학
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    • 제24권1호
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    • pp.114-122
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    • 2015
  • 수평 성층류 2상 유동에서 기체의 속도가 액체의 속도보다 상대적으로 큰 고유속 유동조건에서는 불규칙한 파형들이 생성되고 이때 상 경계면에서는 액적이탈이 발생한다. 한국원자력연구원(KAERI)에서는 이러한 상 경계면에서의 액적이탈 현상을 기구학적으로 예측하기 위하여 전단력, 표면장력, 그리고 중력 항으로 구성되는 새로운 액적이탈 모델을 제시하였다. 그러나 이 액적이탈 모델 내부에는 아직 결정되지 않은 모델 계수가 존재한다. 모델 계수를 결정하기 위해서는 두 상 사이의 계면파 특성과 관련되는 물리변수들에 대한 실험데이터의 확보가 필요하다. 주요 물리변수들에는 파의 기울기, 파의 빗변길이, 파의 속도, 파의 주파수, 그리고 파장이 있다. 본 연구에서는 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하기 위하여 폭 40 mm, 높이 50 mm, 길이 4.2 m의 수평사각유로에서 가시화실험을 수행하였다. 실험은 1기압의 물-공기 성층류 유동에서 액적이탈이 발생되는 조건에서 수행되었다. 본 실험에서 계면 형상을 2차원적으로 가시화하고 계면파에서 국소적인 물속도 분포를 측정하기 위하여 유로 측면에서 PIV기법을 적용하였다. 추가적으로, 가시화실험을 통해 획득한 계면 이미지로부터 측정된 계면 높이를 검증하기 위하여 평행 와이어 전도도 센서를 개발하였다. 가시화방법과 센서를 통해 측정된 수위를 비교한 결과, 두 가지 방법론에 의해 측정된 수위결과가 잘 일치함을 확인하였다. 최종적으로 개발된 측정기법을 적용하여 액적이탈 조건에서 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하였다.

국내산 밀의 제면 적성에 관한 연구 (Noodle- Making Properties of Domestic Wheats Cultivars)

  • 남재경;한영숙;현영희;오지영
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.593-601
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    • 2000
  • 국내산 밀로 수원 261, 수원 265, 은파, 고분, 알찬, 올그루, 금강밀 및 표준밀 ASW(Australian Standard White Wheat)의 제면 적성에 대하여 평가하였다. 국내산 밀의 원맥과 밀가루의 회분함량은 표준밀 ASW보다 0.1-0.3%정도 높게 나와 제분시 회분의 조절이 더 요구되었다. 단백질 함량은 밀가루의 가공공정을 좌우하는 것으로 국내산 밀 품종 중 수원 261, 수원 265, 금강밀이 각각 10.32, 11.3, 9.57%로 제면용으로 적합하였다. Farinograph의 valorimeter value(v.v.)는 은파, 올그루, 금강밀이 각각 68, 67, 61 v.v.로 표준밀인 ASW의 70v.v.와 비슷한 값을 나타내어 중력분에 속함을 알 수 있었다. Extensograph의 형상계수가 적을수록 박력분인데, 본 결과에서는 국내산 밀의 형상계수가 표준밀 보다 낮게 나타났다. 전분의 호화특성을 측정하는 amylograph에서 최고점도가 500-800 BU가 제면용으로 적합한데 국내산 밀 중 은파밀, 올그루밀, 금강밀이 이에 속하였다. 국내산 밀과 표준밀의 건면, 습면의 조리특성은 무게증가, 부피증가, 탁도로 나타내었는데 단백질 함량이 낮아 수분 침투가 많았던 올그루밀의 무게 , 부피증가가 높았다. 탁도는 무게, 부피의 증가와 비례하는 경향을 보이지는 않았으나 수원 265밀과 은파밀을 제외한 국내산 밀 품종은 표준밀 ASW와 비슷한 값을 보였다. 국수의 기계적 조직감을 습면, 건면으로 제조한 후 조리 전, 후로 나누어 TPA test를 측정하였다. 습면의 경우 조리에 의해 탄력성과 응집성을 증가시키며 국내산 밀이 표준밀 ASW보다 높은 값을 보여주었다. 건면의 경우 탄력성, 응집성은 조리 전, 후 품질간 뚜렷한 경향을 보이지 않았고 검성, 씹힘성, 견고성의 경우 전반적으로 국내산 밀 품종이 표준밀보다 높은 값을 보였다 인장력의 경우 습면은 시료간 차이가 없었으나 건면의 경우 국내산 밀이 표준밀보다 높은 인장력을 보였고, 표준밀은 습면의 인장력과 비슷한 값을 보였으나, 국내산 밀의 경우는 습면과 비교시 2-3g force전도 인장력이 상승되었다. 국내산 밀 품종과 표준밀 ASW의 색도는 밀가루와 반죽은 큰 차이를 보이지 않았으나 표준밀이 적색도가 낮았고, 습면의 경우 밀가루보다 백색도와 적색도가 크게 감소하였다. 건면의 경우도 시료간 차이를 보이지 않았으나 표준밀 ASW가 국내산 밀보다 역시 적색도가 낮았으며 습면과 비교시 백색도는 비슷하였고 적색도와 황색도는 증가되었다. 관능검사 항목은 습면과 건면으로 나누어 측정하였으며 습면, 건면 모두에서 금강밀이 전체적인 기호도에서 우수한 것으로 나타나 금강밀이 제면용으로 적합함을 알 수 있었다.

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