• Title/Summary/Keyword: Curved Channel

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Experimental Study of Scouring Characteristics in Curved Channel (만곡부 수로내 세굴 양상에 관한 실험적 연구)

  • Roh, Kyong-Bum;Kim, Yong-Gu;Moon, Byoung-Seok;Park, Sung-Chun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.948-952
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    • 2008
  • 하천에서 세굴은 하천공학에 있어서 중요한 요소이며, 이러한 세굴은 주로 하천 만곡부에서 발생하게 된다. 하천 만곡부에서의 세굴은 하천 제방 등 하천 환경 제반 상황의 안정성에 지대한 영향을 미치는 요소이다. 만곡부 내 세굴의 진전 상황에 따라 제방 침식이 발생할 것이며, 최악의 경우 홍수시에는 이로 인해 하천 제방의 파제에 까지 이르러 하천 범람의 원인을 제공하게 된다. 본 연구에서는 이러한 위험성이 상존하고 있는 하천 만곡부에서의 세굴 특성을 실내 실험을 통해 밝히고자 하였다. 이를 위해 곡률반경 4.5m, 곡률 $45^{\circ}$의 만곡부를 가지며, 수로폭이 1.5m인 실험수로에서 실험을 진행하였다. 실험은 만곡부에 하천 구조물 설치 유무에 따른 흐름특성, 최대 세굴심, 세굴 범위 등에 관해 검토하기 위해 몇가지 경우에 대하여 실시하였다. 그 결과 하천 구조물을 만곡부에 설치한 경우 설치전과 다른 세굴양상과 수리특성을 보여주었으며, 설치 범위 및 설치 구조물의 형상에 의해서도 세굴 및 수리특성이 변화되는 것을 확인할 수 있었다.

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Flow Characteristics of Curved Channel According to Influx form in Experimental Model (실험수로에서 유입부 형상에 따른 만곡하도의 흐름특성)

  • Ahn, Seung Seop;Lee, Sang Il;Park, Dong Il;Kim, Jung Ki
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.204-204
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    • 2011
  • 자연하천의 만곡부에서는 원심력에 의하여 수위상승 이나 침식 등으로 제방이 파괴되고 월류되어 홍수피해가 빈번하게 발생된다. 그러므로 자연하천의 만곡부는 하천정비 및 안정하도의 유지관리를 위해 매우 중요한 하도구간중의 하나이다. 본 연구에서는 하도 만곡부의 흐름특성 연구를 위하여 만곡 유입부 형상에 따라 $90^{\circ}$만곡부의 실험수로에 대한 유속, 편수위 및 편경사의 변화특성을 검토하였다. 분석결과 먼저, 만곡정도에 관계없이 유량이 증가할수록 만곡부의 최대 최소 유속차 또한 증가하는 것으로 검토되었다. 다음으로 유입부 형상이 $90^{\circ}$인 지점에서 최대 횡방향 수면경사가 발생하였으며 직선하도에 비하여 최대 8% 정도 기울어진 것으로 검토되었다. 본 연구의 결과에서 검토된 만곡 하천의 수리특성과 편경사의 경향 등을 하천정비 또는 실시계획수립에 반영한다면 치수적으로 안전하고 보다 친환경적인 하천계획이 가능할 것으로 판단된다.

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Research on the Cooling Characteristics of Hot Stamping Process with Thermal Conductivity Die Steel (금형 열전도율에 따른 핫스탬핑 공정 냉각 특성 연구)

  • Lee, K.;Jung, M.U.;Seok, J.S.;Suh, C.H.
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.27 no.3
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    • pp.171-176
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    • 2018
  • In this study, the cooling characteristics of dies were investigated in the hot stamping process of front pillars for automobile. Two identical dies were manufactured out of tool steels with different thermal conductivities. The dies were designed with curved channels for uniform cooling of the blank. Computational fluid dynamics (CFD) simulations were also carried out, which can consider the heat transfer among the coolant, die, and blank. Measured and simulated thermal histories of dies were compared, and it was shown that high conductivity tool steel has an excellent cooling capacity compared to conventional tool steel.

CFD analysis of geometric parameters that affect dean flow in a helical microchannel

  • Prasad, Bibin;Kim, Jung Kyung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.38 no.10
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    • pp.1269-1274
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    • 2014
  • Due to the presence of Dean flow in curved ducts, helical channels have drawn attention recently because of the practical industrial applications. The manipulation of fluids through microfluidic devices is widely used in many scientific and industrial areas. In the present study, numerical simulations were performed on a helical microchannel to predict the impact of different design parameters that affect Dean flow. Important geometric parameters such as the channel cross section, pitch, radius of curvature, and number of turns were considered for the analysis. The study also incorporates the effect of varying flow rate on Dean flows. It was found from the simulation results that microchannel cross section and pitch have a significant impact on maintaining the Dean flow, compared to the radius of curvature, number of turns, and flow rate.

Effect of Outside Wall for Manning's roughness in Steep Curved Channel (급경사 만곡수로의 Manning 조도계수에 대한 외측벽면의 영향)

  • Park, Sang-Deog;Ji, Min-Gyu;Lee, Seung-Kyu;Nam, A-Reum;Shin, Seung-Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • 산지하천은 지형 및 지질적인 요인으로 경사가 급하고 만곡수충부가 많이 발달되어 있기 때문에 홍수시 수충부에서 호안파괴의 문제가 많이 발생한다. 본 연구에서는 급경사 만곡수로의 외측 벽면에 돌출줄눈을 설치할 때 조도계수에 미치는 영향을 조사하였다. 실험유량은 $100{\ell}/s$, $120{\ell}/s$, $140{\ell}/s$이고, 수로경사는 1/50으로 고정하였다. 모든 구간에서 돌출줄눈의 영향으로 약 5-63%의 조도계수 변화가 발생하였다. 상대적으로 유량이 많을 때 외측벽면조도에 의한 조도계수의 증가는 더 크다. 이는 급경사 만곡수충부의 조도계수가 돌출줄눈에 의하여 제어될 수 있음을 나타내는 것이다.

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Application of Curved Channel for Superelevation Evaluation (편수위 산정을 위한 만곡수로의 적용)

  • Kim, Sang-Ho;Min, Sang-Ki;Cho, Ah-Ra
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.173-177
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    • 2011
  • 만곡도가 높은 하천의 경우 수위가 상승하게 될 때 만곡부에서의 흐름 회전 방향이 나선형 흐름으로 바뀌어 하류방향으로 주 흐름에 중첩하여 발생하는 이차류로 인해 하도가 불안정해지고 내 외측의 수위차가 발생하는 편수위가 발생하면서 하도 바깥쪽으로 수위가 상승하는 현상이 나타나게 된다. 이와 같은 만곡부의 외측부에서 발생하는 수위상승은 제방의 월류 피해와 이차류로 인한 침식 피해를 유발하게 된다. 하천에서의 만곡은 보편적인 현상이며, 흐름의 물리적인 현상으로 인해 발생하는 자연현상이다. 본 연구에서는 만곡수로의 내 외측부에서 발생하는 유속과 편수위 현상과 같은 수리학적 특성을 규명하기 위해 $90^{\circ}$ 하도와 $180^{\circ}$ Sharp 하도와 같은 만곡 실험하도를 대상으로 SMS 모형, RAMS 모형 그리고 CCHE2D 모형과 같은 3개의 2차원 모형을 적용하고 그 결과를 실측자료와 비교함으로써 만곡부에서의 2차원 수리 특성을 살펴보았다. 또한 과거에 개발된 편수위 산정공식들의 적용성을 살펴보기 위해 주요 지점의 실측자료와 2차원 모형의 모의자료를 이용하여 만곡부의 편수위를 산정하여 비교 검토하였다.

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Analysis of 3-Dimensional Hydrodynamic Focusing in Circular Capillary Tube and Rectangular Microchannel (원형 모세관과 사각형 단면의 미세채널에서 3차원 수력학적 집속유동 분석)

  • Yoon, Seong-Hee;Kim, Kyung-Hoon;Kim, Jung-Kyung
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.9 no.2
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    • pp.21-26
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    • 2011
  • Hydrodynamic focusing technique to generate focused flow has been used for flow cytometry in microfluidic devices. However, devices with circular capillary tubes made of glass are not suitable for flow visualization or optical signal detection because the rays of light are distorted at the curved interface. We devised a new acrylic chamber assembled with a pulled micropipette and a rectangular microchannel made of glass. This new channel geometry enabled us to visualize the three-dimensional (3D) flow characteristics with confocal imaging technique. We analyzed the 3D hydrodynamic focusing in a circular capillary tube and a rectangular microchannel over a practical range of flow rates, viscosities and pressure drops.

Simulation of Velocity at Curved Channel Junction with RMA-2 (RMA-2를 이용한 만곡수로 합류부에서의 유속모의)

  • Oh, Hyeong-Sek;Lee, Jin-Woo;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.95.1-95.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 만곡하천에서 본류와 지류의 합류각에 따른 수치모의 결과를 이용하여 합류부에서의 유속변화를 파악하는데 목적이 있다. 적용대상지역은 조양강과 용탄천 합류부로서, 만곡하천에 지류가 합류하며 유량이 적은 지류의 합류부에서 유속변화가 나타나는 지역이다. 합류부에서의 지류의 합류각에 따른 유속변화량을 알아보기 위하여 지류의 합류각을 $30^{\circ},\;60^{\circ},\;90^{\circ},\;120^{\circ}$로 바꾸어 수치모의를 실시하였고, 수치모의는 상용 2차원 수치모형인 RMA-2를 이용하였다. 합류부에서 지류의 합류각이 커짐에 따라 합류점의 유속이 느려지고, 유속이 감소하는 범위가 넓어짐을 알 수 있었다.

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Numerical Simulation at Curved Channel Junction with RMA-2 (RMA-2를 이용한 만곡하천 합류부에서의 흐름해석)

  • Lee, Jin-Woo;Oh, Hyeong-Sek;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.238-242
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    • 2010
  • 본 연구에서는 만곡하천에서 본류와 지류의 합류각에 따른 수치모의 결과를 이용하여 합류부에서의 유속변화와 수위변화를 분석하는데 목적이 있다. 적용대상지역은 조양강과 용탄천 합류부로서, 만곡하천에 지류가 합류하며 유속과 수위가 변하는 지역이다. 합류부에서 지형변화에 따른 합류부에서의 유속과 수위 변화를 알아보기 위하여 본류와 지류가 합류되는 부분의 합류각 변화에 따른 수치모의를 실시하였다. 자연형 하천에 가까운 수치모의를 위하여 조양강과 용탄천의 관측값(유량 및 수위 자료)을 적용하여 수치모의를 실시하였다.

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Sedimentary Facies and Evolution of the Cretaceous Deep-Sea Channel System in Magallanes Basin, Southern Chile (마젤란 분지의 백악기 심해저 하도 퇴적계의 퇴적상 및 진화)

  • Choe, Moon-Young;Sohn, Young-Kwan;Jo, Hyung-Rae;Kim, Yea-Dong
    • Ocean and Polar Research
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    • v.26 no.3
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    • pp.385-400
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    • 2004
  • The Lago Sofia Conglomerate encased in the 2km thick hemipelagic mudstones and thinbedded turbidites of the Cretaceous Cerro Toro Formation, southern Chile, is a deposit of a gigantic submarine channel developed along a foredeep trough. It is hundreds of meters thick kilometers wide, and extends for more than 120km from north to south, representing one of the largest ancient submarine channels in the world. The channel deposits consist of four major facies, including stratified conglomerates (Facies A), massive or graded conglomerates (Facies B), normally graded conglomerates with intraformational megaclasts (Facies C), and thick-bedded massive sandstones (Facies D). Conglomerates of Facies A and B show laterally inclined stratification, foreset stratification, and hollow-fill structures, reminiscent of terrestrial fluvial deposits and are suggestive of highly competent gravelly turbidity currents. Facies C conglomerates are interpreted as deposits of composite or multiphase debris flows associated with preceding hyperconcentrated flows. Facies D sandstones indicate rapidly dissipating, sand-rich turbidity currents. The Lago Sofia Conglomerate occurs as isolated channel-fill bodies in the northern part of the study area, generally less than 100m thick, composed mainly of Facies C conglomerates and intercalated between much thicker fine-grained deposits. Paleocurrent data indicate sediment transport to the east and southeast. They are interpreted to represent tributaries of a larger submarine channel system, which joined to form a trunk channel to the south. The conglomerate in the southern part is more than 300 m thick, composed of subequal proportions of Facies A, B, and C conglomerates, and overlain by hundreds of m-thick turbidite sandstones (Facies D) with scarce intervening fine-grained deposits. It is interpreted as vertically stacked and interconnected channel bodies formed by a trunk channel confined along the axis of the foredeep trough. The channel bodies in the southern part are classified into 5 architectural elements on the basis of large-scale bed geometry and sedimentary facies: (1) stacked sheets, indicative of bedload deposition by turbidity currents and typical of broad gravel bars in terrestrial gravelly braided rivers, (2) laterally-inclined strata, suggestive of lateral accretion with respect to paleocurrent direction and related to spiral flows in curved channel segments around bars, (3) foreset strata, interpreted as the deposits of targe gravel dunes that have migrated downstream under quasi-steady turbidity currents, (4) hollow fills, which are filling thalwegs, minor channels, and local scours, and (5) mass-flow deposits of Facies C. The stacked sheets, laterally inclined strata, and hollow fills are laterally transitional to one another, reflecting juxtaposed geomorphic units of deep-sea channel systems. It is noticeable that the channel bodies in the southern part are of feet stacked toward the east, indicating eastward migration of the channel thalwegs. The laterally inclined strata also dip dominantly to the east. These features suggest that the trunk channel of the Lago Sofia submarine channel system gradually migrated eastward. The eastward channel migration is Interpreted to be due to tectonic forcing imposed by the subduction of an oceanic plate beneath the Andean Cordillera just to the west of the Lago Sofia submarine channel.