• Title/Summary/Keyword: 파형흐름

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Numerical Modeling of Wave-Type Turbulent Flow on a Stepped Weir (계단형 보에서의 파형 난류 흐름 수치모의)

  • Paik, Joongcheol;Lee, Nam-Ju;Yoon, Young Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.3
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    • pp.575-583
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    • 2017
  • Various types of flow patterns around the stepped weir and spillway, such as the skimming flow over such structures and the wave-type flow with a standing undular hydraulic jump and roller downstream of the structures, are developed in open channels. Unsteady three-dimensional numerical simulations are carried out using a hybrid RANS-LES turbulence modeling approach and the volume of fluid method for resolving free surface fluctuations to represent the turbulent flow including the skimming flow and wave-type flow over a stepped weir installed in a rectangular channel. The comparison of numerical results with an existing experimental measurement reveals that the present numerical simulations reasonably well reproduce the turbulent flow passing the stepped weir, in terms of time-averaged velocity profiles at selected locations downstream of the weir, flow topology characterized by the wave-type and skimming flows, the maximum height and length of the standing wave and the length of reattachment of recirculating zone. The numerical result further elucidates the distinct flow behaviors of the wave-type and skimming flow by presenting instantaneous intense variations of free surface and velocity vectors, the distributions of Reynolds shear stress and turbulent kinetic energy and three-dimensional complex features of coherent structures and total pressure distribution.

Numerical Modeling of Wave-Type Flow on a Stepped Weir (계산형 위어에서의 파형흐름 수치모의)

  • Paik, Joongcheol;Kang, Joon Gu;Lee, Nam-Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.65-65
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    • 2016
  • Various types of flow conditions are developed in the region just downstream of hydraulic structures such as weir and drop structures. One of distinct flow conditions occurred downstream of drop structures is the wave type flow with undular hydraulic jump formation. We present three-dimensional numerical simulations of a wave type flow formed downstream of a stepped weir which were experimentally investigated by Kang et al. (2010). The turbulent flow over the weir structure is modeling using the unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) simulation employing the Spalart-Allmaras one equation model and the detached eddy simulation. Numerical modeling and the performance of turbulence modeling approaches are evaluated by comparing with the experimental measurements in terms of the free surface variation, the shapes and sizes of undular wave, roller near at free surface, recirculation zone near the channel bottom downstream of the structures, and streamwise velocity profiles at selected longitudinal locations.

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A study on the roughness coefficient of NPE-coated corrugated steel pipes and inner flat steel pipes (NPE 피복 파형강관과 내부평활 파형강관의 조도계수 검토)

  • Jeong-Myeong Lee;Yoon-Hwan Jeong;Jin-A Jegal;Seung-Ho Hong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.311-311
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    • 2023
  • 파형강관은 아연도금강판을 물결모양으로 성형하여 나선형으로 조관한 연성관으로 콘크리트 흄관을 대체하여 각종 토목공사의 우수 및 하수관으로 주로 사용되고 있다. 파형강관은 강판에 물결 형상을 성형하여 내하력을 부여하였기 때문에 높은 강도를 지니고 있고, 경량이고 유연성이 있어 기초공사가 쉽고 현장에서의 운반 및 보관이 용이하여 그 활용이 점차 확대되고 있다. 이러한 파형강관의 내/외부에 기능성 고분자 복합 Polymer(다중필름)을 코팅하여 일반 파형강관 대비 더 높은 내식성 및 내마모성을 구현한 제품을 NPE 피복 파형강관이라 하며, 내부에 평판을 2중으로 결합하여 일반 파형강관 대비 통수능력을 개선한 파형강관을 내부평활 파형강관이라고 한다. 최근 파형강관의 활용이 점차 확대되고 있음에도 불구하고, 파형강관에 국한된 수리역학적 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이며, 그마저도 주로 만관 혹은 만관에 가까운 상태에서의 흐름만이 고려되어 왔다. 하지만 대구경의 파형 강관이 우수 배관 및 하수 처리를 위하여 설치될 경우 개수로 흐름이 발생하게 된다. 이에, NPE 피복 파형강관과 내부평활 파형강관 내에서의 개수로 흐름을 다양한 유량 및 수심 변화를 통하여 생성하였으며, 각각의 수리학적 조건에서 통수능을 결정하는데 중요한 상수인 조도계수를 수리 실험을 실시하여 결정하였다. 이는 현재 국내에서 생산되고 있는 NPE 피복 파형강관과 내부 평활강관의 활용에 있어서 국제 경쟁력을 높이는데 큰 도움이 될 것이라 사료된다.

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Numerical study on flux of cohesive sediment by asymmetric oscillatory flow (비대칭 진동흐름에 의한 점착성 유사의 이동량 수치연구)

  • Son, Min-Woo;Jung, Tae-Hwa;Baek, Kyong-Oh;Cho, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.505-509
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 천해 환경에서의 파형이 점착성 유사의 이동량에 미치는 영향을 살펴보는 것이다. 이를 위하여 이상적인 진동흐름(Oscillatory Flow)을 가정하고 점착성 유사의 이동에 적합한 1DV 모형을 적용하였다. 이상적인 진동흐름을 가정할 때는 다양한 파형을 고려하기 위해 왜곡되거나 비대칭적인 조건을 적용하였다. 크기와 밀도가 변화하는 점착성 유사의 응집현상을 고려하기 위해 기존에 개발된 응집현상 모형을 1DV 모형에 결합하였다. 2차 스토크스파 조건을 모사하기 위해 왜곡된 진동흐름, 톱니파를 모사하기 위해 비대칭 진동흐름 조건을 선택하였다. 수치모의 결과, 왜곡된 진동흐름 조건에서의 점착성 유사 이동량은 흐름의 왜곡도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면 가는 비점착성 유상의 경우는 왜곡도와 주목할 만한 관계를 보이지 않았다. 비대칭 진동흐름의 경우는 점착성 유사와 비점착성 유사가 서로 다른 방향을 나타내었다. 앞쪽으로 기운 비대칭 진동흐름 조건에서 점착성 유사의 이동량이 뒤쪽 방향으로 발생하는 반면 비점착성 유사는 흐름이 기운 방향과 동일한 방향으로 유사량을 나타내었다. 이러한 현상의 원인으로는 Phase-lag 효과가 고려되었다. 유사의 침강속도와 농도 프로파일의 변화, 물의 유동 조건 등은 복합적인 상호작용을 통해 Phase-lag 효과를 강화시키고 점착성 유사와 비점착성 유사의 이동량이 서로 다른 특성을 나타내게 하는 것으로 고려된다.

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A Study on the VHDL Code Generation Algorithm by the Asynchronous Sequential Waveform Flow Chart Conversion (비동기 순차회로 파형의 흐름도 변환에 의한 VHDL 코드 생성 알고리즘에 관한 연구)

  • 우경환;이용희;임태영;이천희
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.82-87
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    • 2001
  • In this paper we described the generation method of interface logic which can be replace between IP and IP handshaking signal with asynchronous logic circuit. Especially, we suggest the new \"Waveform Conversion Algorithm : Wave2VHDL\", if only mixed asynchronous timing waveform suggested which level type input and pulse type input for handshaking, we can convert waveform to flowchart and then replaced with VHDL code according to converted flowchart. Also, we assure that asynchronous electronic circuits for IP interface are generated by applying extracted VHDL source code from suggested algorithm to conventional domestic/abroad CAD Tool, and then we proved that coincidence simulation result and suggested timing diagram.g diagram.

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On the Control of Energy Flow between the Connection Parts of Syllables for the Korean Multi-Syllabic Speech Synthesis in the Time Domain Using Mono-syllables as a Synthesis Unit (단음절 합성단위음을 사용한 시간영역에서의 한국어 다음절어 규칙합성을 위한 음절간 접속구간에서의 에너지 흐름 제어에 관한 연구)

  • 강찬희;김윤석
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.24 no.9B
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    • pp.1767-1774
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    • 1999
  • This paper is to synthesize Korean multi-syllabic speeches in the time domain using mono-syllables as a synthesis unit. Specially it is to control the shape forms of speech energy flows between the connection parts of syllables in the case of concatenation mono-syllables. For this it is controlled with the prosody parameters1) extracted from speech waveforms in the time domains and presented the experimental results controlled the energy flows by using the induced concatenation rules from the korean syllable shapeforms in connetion parts of syllables. In the results of experiments, it is removed the incontinuities of energy follows in the connection parts produced by concatenating the mono-syllables in the time domain and also improved the qualities and naturalites of synthesized speeches.

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Aerodynamics Characteristics of Circular Cylinders with Riffled Surfac (파형 표면을 갖는 원형실린더의 공력특성)

  • Kim, Yong-Ju;Won, Chang-Hui;Lee, Seung-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.539-543
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    • 2014
  • 임의의 물체가 유체 내에서 운동하거나 정지해 있을 때 유체에 의해서 운동에 방해가 되는 힘을 형상저항이라고 한다. 형상저항은 레이놀즈수에 의한 경계층의 흐름형태에 따라 변화하며, 경계층의 흐름형태는 레이놀즈수가 $10^5$보다 작은 경우 층류로, 그 이상의 경우 난류로 나타난다. 본 연구에서는 유체 내에 물체가 정지해 있을 경우 조도에 따른 형상저항의 변화를 알아보기 위해 각기 다른 조도를 가진 실린더를 모델링해 EDISON_CFD을 이용하여 전산 해석을 하였다. 실린더의 표면에 파장의 주기와 진폭, 층류와 난류 영역에서의 항력계수의 변화에 대해 검토하였다.

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Influence analysis to the ATC signal by using sand on the rail in the High-speed Train(KTX) (살사 동작시 고속차량(KTX) ATC 차상장치의 신호흐름 분석)

  • Yun, Cha-Jung;Lee, Tae-Hoon;Cho, Yong-Gee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1029-1030
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    • 2008
  • 철도에서는 열차가 출발할 때 착력을 향상시키기 위해 레일과 차륜사이에 모래를 살사하게 되는데 이때 ATC(Automatic Train Control : 열차자동제어장치) 신호파형에 영향을 줄 수 있다는 판단에 따라 시험운행하면서 ATC 차상장치인 TVM 430의 CRNB 보드 내에서 살사동작 후 신호파형을 측정하고 분석하였다. 이로 인해 다중화 되어 있는 차상장치 시스템의 동작상태와 살사재료별 ATC 신호파형에 미치는 영향성을 파악할 수 있었으며 향후 살사로 인해 발생되는 문제점 등의 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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An Analysis of Electrical Characteristics of Induction Motor by Harmonic Current Flow (고조파 전류의 유입에 따른 유도전동기의 전기적 특성변화 분석)

  • Lee, J.B.;Song, I.K.;Lee, B.S.;Kim, S.J.;Oh, J.H.;Gu, H.B.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11b
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    • pp.20-22
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    • 2002
  • 최근 전력계통의 전기품질에 대한 관심이 증가되고 있으며, 특히 배전계통에서의 고조파 발생은 수용가의 전기기기에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고조파 전류에 의한 유도전통기의 전기적 특성과 전기품질에 대한 영향을 분석하였으며, 리액터 설치에 의한 고조파전류의 흐름을 측정하였고, 전기품질 을 개선하기 위한 리액터 및 고조파 필터의 설치효과를 비교하였다. 고조파전류가 유도전동기에 유입되면 회전수, 토크, 슬립의 변동폭이 증가하였으며, 고조파 저감을 위하여 전원 측에 리액터를 설치하면 파형왜곡은 개선되었으나, 전압 강하가 발생하였다. 고조파 필터를 설치한 경우에는 전압 강하 및 파형왜곡이 크게 개선되는 효과가 있었으며, 유효전력이 약간 상승하였다.

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Computations of Wave Energy by Stream Function Wave Theory (흐름함수파이론에 의한 파랑 에너지의 계산)

  • Lee, Jung Lyul;Pyun, Chong Kun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.6 no.2
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    • pp.67-75
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    • 1986
  • This paper introduces the nonlinear Stream Function Wave Theory for design waves efficiently to compute the wave energy and energy transport quantities and to analyze the effects of nonlinearities on them. The Stream Function Wave Theory was developed by Dean for case of the observed waves with assymmetric wave profiles and of the design waves with symmetric theoretical wave profiles. Dalrymple later improved the computational procedure by adding two Lagrangian constraints so that more efficient convergence of the iterative numerical method to a specified wave height and to a zero mean free surface displacement resulted. And the Stream Function coefficients are computed numerically by the improved Marquardt algorithm developed for this study. As the result of this study the effects of nonlinearities on the wave quantities of the average potential energy density, the average kinetic energy density result in overestimation by linear wave theory compared to the Stream Function Wave Theory and increase monotonically with decreasing $L^*/L_O$ and with increasing $H/H_B$. The effects of nonlinearities on the group velocity and the wavelength quantities result in underestimation by linear wave theory and increase monotonically with increasing $H/H_B$. Finally the effect of nonlinearity on the average total energy flux results in overestimation for shallow water waves and underestimation for deep water waves by linear wave theory.

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