• 제목/요약/키워드: Flow channel design

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수리실험을 통한 보 연결부 제방 세굴 특성 분석 (Experimental Analysis for Characteristics of Bank-Scour around Barrier)

  • 정석일;이승오
    • 한국안전학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.34-39
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    • 2017
  • Typical flow regime of overflow at barrier or weir constructed in mid and small streams becomes as the submerged flow during most flood events. One of major causes of barrier failure has been reported as the levee-scour near the conjuction node between barrier and levee. However, most related design guidelines in Korea have not mentioned about the protection of levee around barrier or weir in detail. Furthermore, most previous researches have focused on the flow characteristics of overflow around several types of weirs but they did not have considered the material properties of levee itself. In this study, local scour near barrier was investigated with different material properties of levee under the submerged overflow condition which is assumed to reenact a flood event. Based on results from Fritz et al. and Mavis et al., a theoretical formula was also proposed in initial stage of laboratory experiments. And hydraulic experiments were carried out for the verification of the proposed formula. Levee was installed in the prismetic trapezoidal open channel and most parts were made of concrete except for movable section in which scour was expected to occur for the efficiency of experimental procedure. Each compaction of movable section in levee was followed by the basis of the KS F 2312. Further, after performing the experiments to find the optimum water content for each sediment, the specific amount of water was injected before flowing water. The difference between the proposed theoretical formula and experiment results was not much but considerable, which might be caused by the effect of compaction. For theoretical approach, it seemed that the formula did not take into account the compaction of levee, thus the correction coefficient for levee compaction determined in the literature was considered. Finally, the formula for the length of scour around barrier or weir was proposed, which can be useful to predict a levee in the reference design of revetment in mid and small streams. As shortly future study, scour length of levee around barrier or weir under different flow conditions such as perfect overflow condition will be studied and it will be able to contribute to suggest the design formula or criteria under all overflow conditions near barrier or weir.

AIP면 유동측정 정확도 향상을 위한 가스터빈엔진 입구덕트 설계 연구 (Design Study of Engine Inlet Duct for Measurement Improvement of the Flow Properties on AIP)

  • 임주현;김성돈;김용련
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.49-55
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    • 2017
  • 가스터빈엔진의 성능시험을 위한 엔진 입구덕트를 1D 기법으로 Sizing 하였으며, 압축기 입구유동측정면(AIP, Aerodynamic interface plane)에서 경계층 두께를 최소화하고, 코어부 마하수분포가 균일하도록 설계하였다. 노즈콘 형상은 Haack-series 모델을 적용하고, 덕트 안쪽과 바깥쪽 면적변화율이 동일하도록 입구덕트 채널 바깥반경($r_o$)를 결정하여 설계목적을 구현하고자 하였으며, 이러한 형상이 설계목표에 부합하는지 확인하기 위하여 CFD를 수행하였다. AIP면에서 정압력분포는 최대값과 최소값 차이가 0.16% 이었으며, 마하수분포에서 경계층은 덕트반경 길의 2% 이내로 설계목표를 만족하였다. 이때 균일유동 코어부는 채널높이의 95% 이상이었다. 또한 입구유동의 전온도를 측정하기 위한 키엘 전 온도레이크 위치는 온도 회복계수가 최대화 되도록 마하수가 0.1 이하 지역인 노즈콘 전방 100 mm 이내이어야 함을 확인하였다.

직렬 링크 방식의 주변 장치 통합 인터페이스 설계 (Design of General Peripheral Interface Using Serial Link)

  • 김도석;정훈주;이용환
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.68-75
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    • 2011
  • 최근 주변 장치의 성능은 사용자들이 요구하는 멀티미디어 데이터를 충족하기 위해 급속히 증가하고 있으며 고성능 장치에 실시간으로 데이터를 제공하기 위해 주변 장치의 인터페이스는 넓은 대역폭과 높은 전송속도가 필요하게 되었다. PCI Express는 고속의 직렬 전송 인터페이스로 이전의 PCI와 PCI-X와 상호 호환이 되는 인터페이스이다. 본 논문에서는 직렬 링크 방식의 주변 장치 통합 인터페이스 설계하였다. TC/VC 매핑 기법과 VC 중재 기법을 사용해 우선순위에 의한 패킷 전송이 가능하도록 하였고, 4개의 레인을 사용하여 패킷을 전송하도록 하였다. Verilog HDL을 사용하여 인터페이스를 설계하였고 이를 Modelsim으로 검증하였다. FPGA 검증은 Xilinx ISE와 SPARTAN XC3S400을 사용하였으며 합성은 Synopsys Design Compiler를 사용하여 검증하였다.

광대역 CDMA 셀룰러 표준을 위한 시스템 수준 시뮬레이터의 설계 방법론 (Design Methodology of System-Level Simulators for Wideband CDMA Cellular Standards)

  • 박성경
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 이 논문에서는 EV-DO나 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스와 같은 CDMA 셀룰러 표준을 목표로 하는 시스템 수준 시뮬레이터의 설계 방법론을 소개한다. 셀 레이아웃, 모바일 분포, 채널 모델링, 수신 전력 계산, 스케줄링, 패킷 에러 예측, 트래픽 생성 등의 절차를 따라 가면서, 시스템 수준 시뮬레이터의 기본 구조와 시뮬레이션 흐름을 기술하였다. 시뮬레이터를 모델링하기 위해, CDMA 시스템과 EV-DO 방송 시스템의 순방향 링크에서의 패킷 데이터 전송을 고려하였다. 셀룰러 표준을 위한 시스템 수준 시뮬레이터는 상위 수준 언어로 모델링 및 개발 되었고, 용량과 커버리지를 포함한 에어 접속부 성능 지표들을 계산 및 예측하는 데에 이용되었다.

글로리 홀 채광법에서 광체의 낙하메커니즘을 통한 수갱 안전설계 연구 (Numerical Study on the Design of Vertical Shaft based on the Falling Mechanism of Ore Particles in Glory Hole Mining Method)

  • 최성웅;김재동
    • 산업기술연구
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    • 제30권A호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • Recently, a large number of open-pit mines are planning to change their mining method to underground types because the environmental concerns and legal regulations are increased with a rise in the standard of living. The K silica mine, which is one of them and located in Kyunggi province, is planning the establishment of a vertical shaft which will be used for ore-pass channel in their new glory hole mining method. This vertical shaft will be designed to join with a horizontal gangway excavated from the ground level. In this new mining system, the excavated ore particles will be stored inside a shaft and transported out with a help of a conveyor belt. Therefore the hang-up of ore particles in a shaft, the control of gate at the bottom of a shaft, the installation of dog-leg at the gate should be investigated identically. In this study, the PFC-2D code which is one of the discrete element numerical methods has been applied to simulate the particle flow mechanism in a shaft, and the optimum mine design has been proposed to maximize the productivity and to minimize the system damage.

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단방향 사이클론의 유동 특성에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Flow Characteristics of Uniflow Cyclone)

  • 염정기;짱슈어;신원규
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.77-83
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    • 2020
  • A uniflow cyclone has simple structure with a single channel in one direction. The one directional particle removal enables the uniflow cyclone to have compact size and low pressure drop. However, it has low collection efficiency compared to conventional cyclones. In this study, the effect of primary geometry on the performance of a uniflow cyclone with swirl vane is numerically investigated for the design of high performance uniflow cyclone. It is found that as the vortex finder diameter is increased, the pressure drop and the collection efficiency are decreased. Also, the same trend is predicted when the vortex finder height is increased. The best collection efficiency is predicted to be obtained when the vortex finder height is equal to the diameter of a cyclone. Reducing the body height by half will increase the pressure drop by 41%. When the body height is decreased, the collection efficiency is first increased and then decreased. The best collection efficiency is obtained when the body height is 4~5 times the cyclone diameter. Overall, the particle collection efficiency is highest when the Dν/D is equal to 0.3. But, the pressure drop is as high as 1592 Pa. Considering both collection efficiency and pressure drop, the best design is when Dν/D, Hν/D, and Hb/D are equal to 0.5, 1, and 5, respectively.

극저온 고압액체수소 공급을 위한 실험실 규모 인쇄기판 열교환기의 복합열전달 해석을 통한 방빙설계에 관한 연구 (A Study on Anti-Icing Design by Conjugate Heat Transfer Analysis in a Lab-Scale Printed Circuit Heat Exchanger for Supply of Cryogenic High Pressure Liquid Hydrogen)

  • 손상호;김우경
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.541-549
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    • 2022
  • This study investigates anti-icing design by conjugate heat transfer analysis in lab-scale printed circuit heat exchanger (PCHE) for supply of cryogenic high pressure liquid hydrogen. The conjugate heat transfer analysis by using computational dynamics (CFD) provided various temperature distributions at important locations in PCHE heat exchanger and predicted the possibility of freezing in hot channel. And, the effect of inlet temperature of glycol water was analyzed in order to resolve the freezing problem in PCHE.

고자기장용 자석을 위한 밀폐순환형 냉각장치 (Closed-Loop Cooling System for High Field Mangets)

  • 최연석;김동락;이병섭;양형석
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.59-64
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    • 2006
  • A closed-loop cryogenic cooling system for high field magnets is presented. This design is motivated by our recent development of cooling system for 21 tesla Fourier Transform ion Cyclotron Resonance (FT-ICR) superconducting magnets without any replenishment of cryogen. The low temperature superconducting magnets are immersed in a subcooled 1.8 K bath, which is connected hydraulically to the 4.2 K reservoir through a narrow channel. Saturated liquid helium is cooled by Joule-Thomson heat exchanger and flows through the JT valve, isenthalpically dropping its pressure to approximately 1 6 kPa, corresponding saturation temperature of 1.8 K. Helium gas exhausted from pump is now recondensed by two-stage cryocooler located after vapor purify system. The amount of cryogenic Heat loads and required mass flow rate through closed-loop are estimated by a relevant heat transfer analysis, from which dimensions of JT heat exchanger and He II heat exchanger are determined. The detailed design of cryocooler heat exchanger for helium recondensing is performed. The effect of cryogenic loads, especially superfluid heat leak through the gap of weight load relief valve, on the dimensions of cryogenic system is also investigated.

절리 거칠기와 간극 변화에 따른 그라우트 유동과 주입압에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of Grout Flow and Injection Pressure Affected by Joint Roughness and Aperture)

  • 전기환;류동우;김형목;박의섭;송재준
    • 터널과지하공간
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    • 제20권2호
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    • pp.82-91
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    • 2010
  • 그라우팅 공법은 지하 내 구조물을 건설 시 유입되는 지하수를 억제하거나 암반의 강도를 증대시킬 목적으로 널리 이용되는 암반 개량공의 일종이다. 암반 내 불연속면을 따라 유동하는 그라우트의 유동 특성을 파악하는 것은 이러한 그라우팅 설계 및 그 효과를 예측하는데 필수적이다. 기존의 그라우트 유동 연구에서 그라우트 유동을 층류 유동으로 가정해 왔으나, 마이크로 스케일의 간극을 가지는 좁은 절리 틈새 내에서의유체 유동은 절리 거칠기의 영향을 받아 유동의 속도 단면이 거칠기 부분에서 변하기 때문에 일반적인 층류유동으로 모사하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 거칠기를 가지는 절리 내의 그라우트 유동에 절리 거칠기와 간극이 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 조사하였다. 수치해석을 위해 전산유체유동해석 코드인 FLUENT 코드를 이용하였으며 FLUENT 코드에서 제공하는 Herschel-Bulkely 모델과 VOF(volume of fluid) 모델을 적용하여 물과 공기로 채워진 좁은 절리 틈새 내의 그라우트 유동을 모사하였다. 모사된 결과를 그라우트 유동을 위해 제시된 분석해와 기존의 실험실 그라우트 주입 실험 결과와 비교하여 FLUENT 코드의 적합성을 검증하였다. JRC와 간극 변화에 따라 일정 그라우트 주입량 유지에 필요한 주입압을 계산함으로써 마이크로 스케일의 절리 틈새 내 그라우트 유동시 채널 벽면의 거칠기 및 채널 간극의 영향을 정량화하였다.

HEC-6모형을 이용한 방사보 철거 전후에 따른 하상변동 특성 (Characteristics of Bed Profile Fluctuation According to Before & After Removal of the Sediment Protection Weir using HEC-6 model)

  • 안승섭;이수식;최윤영;이증석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.93-102
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    • 2001
  • 본 연구에서는 HEC-6 모형을 이용하여 태화강 본류하도 하구부에 위치한 방사보의 영향에 따른 하상변동특성을 분석 검토함으로서, 향후 태화강 하도종합개발계획 수립시에 효과적으로 이용할 수 있도록 하였다. 하상변동특성 분석에 필요한 유량 조건은 태화강 하천정비기본계획수립에서 검토된 풍수량, 홍수량 및 계획홍수량 조건을 이용하였다. 먼저, 하상변동폭에 대한 분석 결과, 삼호교 하류 하도구간에서는 유하유량이 클수록 세굴과 퇴적이 활발히 진행되고 있으나 삼호교 상류 하도구간에서는 큰 변동이 없는 것으로 분석되었다. 다음으로, 유사이송능을 검토한 결과, 유하유량이 클수록 유사이송능은 큰 값으로 추정되었으나 계획홍수량 유하시 방사보 철거전후의 태화강 하구부의 유사이동능은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 따라서, 방사보 철거로 인한 토사유입량 감소대책을 고려하여 태화강 하류부에서 유입되는 동천지류의 최하류부에 하천유지용수 확보와 태화강으로의 유사량 유입을 감소시키기 위하여 적절한 수리 구조물을 설치한다면 방사보 제거 후에도 태화강 최하류부의 유사량 퇴적을 감소시키는 좋은 방안이 될 것으로 판단된다.

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