• 제목/요약/키워드: Density Flow

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동적 교통량-밀도 관계의 특성 분석과 교통류 모형으로의 응용 (Analysis of Characteristics of the Dynamic Flow-Density Relation and its Application to Traffic Flow Models)

  • 김영호;이시복
    • 대한교통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.179-201
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    • 2004
  • 지능형 교통체계(intelligent transport systems)의 구축이 점차 널리 확대됨에 따라 교통류의 실시간 모형화(online traffic flow modeling)의 중요성이 증대되고 있다. 교통량-밀도 관계는 주어진 교통량, 밀도 상황에서 교통류의 행태를 나타낼 뿐만 아니라 거시 교통류 모형의 결과에 많은 영향을 미친다. 현재까지 교통량-밀도관계에 관한 대부분의 연구는 그 관계식을 규명하는데 그치고 있다. 상류부와 하류부의 교통 상태에 따른 교통량-밀도관계의 시간적 변화는 교통류의 모형화에 반드시 고려되어야 할 특성이지만, 현재까지 그에 대한 연구가 폭넓게 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 한 지점에서의 교통량-밀도관계가 시간의 흐름에 따라 분석되었고 states diagram으로 표현되었다. 동적 교통량-밀도관계 (dynamic flow-density relation)는 states diagram으로부터 fuzzy-logic을 이용하여 유추되었고, 거시 교통류모형을 실시간으로 응용할 수 있는 기초를 제공하였다. 동적 교통량-밀도관계를 거시 교통류 모형에 이용함으로써 교통류의 실시간 모형화 과정에서 발생하는 모수추정 (parameter calibration) 문제를 완화하였다.

통계적 분석에 의한 정상상태조건을 만족하는 교통량-밀도 관계 도출 (Flow-density Relations Satisfying Stationary Conditions using Statistical Analysis)

  • 김영호
    • 대한교통학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.135-142
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    • 2006
  • 교통류 이론에서 fundamental diagram이라고 불리는 교통량-밀도 관계는 stationary 상태에서의 교통량과 밀도사이의 평형관계 (equilibrium relation)를 나타낸다 본 연구에서는 개별차량 데이터를 이용하여 교통량-밀도 관계의 전제조건인 stationary 조건을 만족하는 데이터를 추출하는 방법을 제시하였고, stationary 조건을 만족하는 데이터를 교통량-밀도 평면에 도시하였다. 개별차량의 흐름이 자유교통류상태와 혼잡교통류상태에서 상이하며 지점에서 관측된 데이터가 서로 다른 특성의 시계열특성을 보인다는 점에 근거하여 두 가지 상태에 따라 서로 다른 stationary조건을 제시하였다. 본 논문에서 제시된 stationary 조건을 실제로 관측된 데이터에 적용한 결과 자유교통류상태의 stationary조건을 만족하는 데이터는 현재까지 알려진 바와 같이 교통류-밀도 관계의 왼쪽가지에 위치하고. 혼잡교통류상태의 stationary조건을 만족하는 데이터는 교통류-밀도관계의 오른쪽 가지에 위치한다. 또한 본 연구에서 제시된 방법론에 따라 교통류-밀도관계의 전범위에 걸쳐 stationary조건을 만족하는 데이터를 구별하여 교통류-밀도평면에 도시한 결과 교통류의 거의 전영역에 걸쳐 재현 가능한 관계가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

수평 응축관내 2상유동양식의 판별에 관한 연구 (Identification of Two-phase Flow Patterns in a Horizontal Tubular Condenser)

  • 이상천;한용운;신현승;이형돈
    • 설비공학논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.65-72
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    • 1993
  • An experiment has been carried out to identify flow patterns in a horizontal condensing flow with R-113. Characteristics of flow patterns were determined based upon a statistical analysis of differential pressure fluctuations at an orifice. The probability density function and power spectral density function of instantaneous pressure drop curves for various flow conditions were obtained. In comparison to the results of air-water flows, the flow patterns in a condensing flow such as annular, wavy, slug and plug could be identified. The experimental data determined by this technique were compared with the flow pattern maps suggested by other investigators. The result indicates that the statistical characteristics of differential pressure fluctuations at an orifice may be a useful tool for identifying flow patterns both in condensing flows and in adiabatic two-phase flows.

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개별 차량의 비전 센서 기반 차두 시간 데이터를 활용한 경험적 교통류 모형 추정 방법론 (An Estimation Methodology of Empirical Flow-density Diagram Using Vision Sensor-based Probe Vehicles' Time Headway Data)

  • 김동민;심지섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.17-32
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    • 2022
  • 본 연구에서는 개별 차량의 차두 시간(time headway) 정보를 활용하여 고속도로 환경에서의 단일 링크에 대한 교통류 모형(flow-density diagram)을 추정하는 방법에 대해 탐구한다. 차두 시간 기반 교통류 모형(empirical flow-density diagram) 연구를 위해 차량용 비전 센서가 탑재된 실험 차량에서 9개월동안 수집된 데이터의 전처리 및 GIS 기반 맵 매칭을 수행한다. 기존의 교통류 모델식을 활용한 차두 시간 기반 교통류 모형(empirical flow-density diagram)의 검증을 위해, 차량 검지기 기반의 VDS(Vehicle Detection System) 데이터(loop detection traffic data) 기반 교통류 모형과 결과 비교 및 분석을 수행한다. 차두 시간 기반 교통류 모형의 추정 오차 원인을 분석하기 위해 각 교통류 모형의 차두 시간 및 차두 거리의 확률분포와 단위시간 교통량과 차량 밀도의 표준편차를 활용하였다. 분석 결과 링크 내 제한된 샘플 차량 대수 및 수집 데이터에 대한 주행환경 편향성이 추정 오차의 주된 요인이며. 이에 따른 추정 오차 개선을 위한 방법에 대해 제안한다.

고속 이산화탄소 유동장의 속도 및 밀도 동시 분석에 관한 연구 (A Study on Simultaneous Analysis of Velocity and Density Distributions for High-Speed $CO_{2}$ Flow)

  • 김용재;고한서
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.40-45
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    • 2005
  • Velocity and density distributions of a high-speed and initial $CO_{2}$ jet flow have been analyzed simultaneously by a developed three-dimensional digital speckle tomography and a particle image velocimetry(PIV). Three high-speed cameras have been used for tomography and PIV since a shape of a nozzle for the jet flow is asymmetric and the initial flow is fast and unsteady, The speckle movements between no flow and $CO_{2}$ jet flow have been obtained by a cross-correlation tracking method so that those distances can be transferred to deflection angles of laser rays for density gradients. The three-dimensional density fields for the high-speed $CO_{2}$ jet flow have been reconstructed from the deflection angles by a real-time tomography method and the two-dimensional velocity fields have been calculated by a PIV method simultaneously and instantaneously.

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Hydraulic Model Experiment on Circulation in Sagami Bay, Japan (IV) -Time-Varying States of Flow Pattern and Water Exchange in Baroclinic Rotating Model-

  • Choo, Hyo-Sang;Takasige Sugimoto
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제3권1호
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    • pp.57-73
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    • 1999
  • Baroclinic hydraulic model experiments on the time-varying states of the flow pattern and water exchange in Sagami Bay were carried out based on quasi-steady state experiments on the flow pattern. For the model experiments, density changes as well as time changes in the volume transport of the upper layer were executed to investigate the flow response of the bay in the case of a sudden inflow of low density water and variable volume transport into the Sagami Bay. The results of the model experiments showed that when the volume transport was increased frontal eddies or frontal wave streamers from the Kuroshio Through Flow were transferred to the inner part of the bay along with cyclonic circulation in the bay. In addition, density boundary currents appeared and flowed along the eastern boundary of the bay. As the upper layer density decreased, frontal eddies, frontal streamers and coastal boundary density currents occurred and proceeded along the eastern boundary of the bay at a high speed.

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교통기본도와 운전자 행태에 대한 미시적 분석 (A Microscopic Analysis on the Fundamental Diagram and Driver Behavior)

  • 김태완
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.183-190
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    • 2012
  • PURPOSES : The fundamental diagram provides basic information necessary in the analysis of traffic flow and highway operation. When traffic flow is congested, the density-flow points in the fundamental diagram are widely scattered and move in a stochastic manner. This paper investigates the pattern of density-flow point transitions and identifies car-following behaviors underlying the density-flow transitions. METHODS : From a microscopic analysis of 722 fundamental diagrams of NGSIM data, a total of 20 transition patterns of fundamental diagrams are identified. Prominent features of the transition patterns are explained by the behavior of the leader and follower. RESULTS : It is found out that the average speed and the speed difference between the leader and the follower critically determine the density-flow transition pattern. The density-flow path is very sensitive to the values of vehicle speed and spacing especially at low speed and high density such that most fluctuations in the fundamental diagram in the congested regime is due to the noise of speed and spacing variations. CONCLUSIONS : The result of this study suggests that the average speed, the speed difference between the leader and the follower, and the random variations of speed and spacing are dominant factors that explain the transition patterns of a fundamental diagram.

비압축성 유동해석 알고리듬 확장을 통한 압축성 유동장 해석 (Extension of Incompressible Flow Solver Algorithm to Analyze Compressible Flowfield)

  • 임영택;김문상
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.20-27
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    • 2008
  • The characteristics of compressible flow are different from those of incompressible flow from the mathematical and physical point of view. Therefore, the way to solve the flowfield is different between compressible flow and incompressible flow. In general, density-based numerical algorithm is mainly used for compressible flow solver development. On the other hand, incompressible flow solver prefers to use pressure-based numerical algorithm. In this research, a compressible Navier-Stokes flow solver is developed by means of extending from pressure-based incompressible numerical algorithm to handle both compressible and incompressible flows using the same flow solver. The present flow solver is tested at various speed ranges and compared with the solutions of density-based compressible flow solver. Numerical results show a good agreement between two flow solvers.

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The Investigation of COD Treatment and Energy Consumption of Urban Wastewater by a Continuous Electrocoagulation System

  • DEDE SAGSOZ, Yesim;YILMAZ, Alper Erdem;EKMEKYAPAR TORUN, Fatma;KOCADAGISTAN, Beyhan;KUL, Sinan
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.261-268
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    • 2022
  • In this study, electrochemical treatment of urban wastewater with electrical conductivity of 1000 μS cm-1 and chemical oxygen demand of 250 mg L-1 was investigated using the variables of initial pH value, current density and flow rate. Electrocoagulation was used, in which aluminum and stainless steel were selected, as the electrochemical treatment process. The electrocoagulation process was operated in continuous mode. The data obtained in experimental studies show that the best COD removal efficiency occurred in experiments where the initial pH value was 6. The increase in current density from 5 A to 15 A decreased the removal efficiency from 79 to 67%. The increase in flow rate under constant current density also reduced the efficiency of removal as expected. In experiments in which current density and flow rate were examined together, the increase in flow rate allowed the application of higher current densities. This situation led to considerable reductions in energy consumption values, even if the COD removal efficiency did not significantly increase. The high COD removal obtained with the use of high flow rate and high current density indicates that the electrocoagulation process can be used for high flow rate municipal wastewater treatment.

분체 밀도와 속도를 이용한 유량검출기의 개발 (The Development of Flow-Meter System Using the Granule Flow Density And Velocity)

  • 김재현;황건호;이용식;정성원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.9-17
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    • 2009
  • 본 논문은 발전소 보일러 및 제철소 고로의 미분탄 연소방식에 적용이 가능한 유량계 개발에 관한 연구로서 분체의 밀도와 속도로 미분탄의 유량을 측정하는 시스템을 개발하였다. 관에 흐르는 미분탄의 밀도는 관의 표면에 전극을 설치하여 기준극과 측정극사이의 커패시터를 이용하여 측정한다. 속도는 일정 거리에 두 개의 전극을 설치하고 이 전극으로부터 두 개의 파형을 교차 상관관계 알고리즘을 이용하여 계산하였다. 분체의 유량을 측정된 밀도와 속도에 의하여 계산한다. 이 시스템에 설치된 로드셀에 의한 데이터와 개발한 유량 측정 시스템의 데이터를 비교하여 신뢰성을 확인하였다.