• 제목/요약/키워드: Flow network model

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지하저장공동 주변 불연속 암반에서의 가스-물 천이유동해석을 위한 개별균열 유동모델의 개발 및 응용 (Development and Its Application of a Discrete Fracture Flow Model for the Analysis of Gas-Water Transient Flow in Fractured Rock Masses Around Storage Cavern)

  • 나승훈;성원모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.705-712
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    • 2000
  • The fluid generally flows through fractures in crystalline rocks where most of underground storage facilities are constructed because of their low hydraulic conductivities. The fractured rock is better to be conceptualized with a discrete fracture concept, rather continuum approach. In the aspect of fluid flow in underground, the simultaneous flow of groundwater and gas should be considered in the cases of generation and leakage of gas in nuclear waste disposal facilities, air sparging process and soil vapor extraction for eliminating contaminants in soil or rock pore, and pneumatic fracturing for the improvement of permeability of rock mass. For the purpose of appropriate analysis of groundwater-gas flow, this study presents an unsteady-state multi-phase FEM fracture network simulator. Numerical simulation has been also conducted to investigate the hydraulic head distribution and air tightness around Ulsan LPG storage cavern. The recorded hydraulic head at the observation well Y was -5 to -10 m. From the results obtained by the developed model, it shows that the discrete fracture model yielded hydraulic head of -10 m, whereas great discrepancy with the field data was observed in the case of equivalent continuum modeling. The air tightness of individual fractures around cavern was examined according to two different operating pressures and as a result, only several numbers of fractures neighboring the cavern did not satisfy the criteria of air tightness at 882 kPa of cavern pressure. In the meantime, when operating pressure is 710.5 kPa, the most areas did not satisfy air tightness criteria. Finally, in the case of gas leaking from cavern to the surrounding rocks, the resulted hydraulic head and flowing pattern was changed and, therefore, gas was leaked out from the cavern ceiling and groundwater was flowed into the cavern through the walls.

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Flow-Based Admission Control Algorithm in the DiffServ-Aware ATM-Based MPLS Network

  • Lee, Gyu-Myoung;Choi, Jun-Kyun;Choi, Mun-Kee;Lee, Man-Seop;Jong, Sang-Gug
    • ETRI Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.43-55
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    • 2002
  • This paper proposes a flow-based admission control algorithm through an Asynchronous Transfer Mode (ATM) based Multi-Protocol Label Switching (MPLS) network for multiple service class environments of Integrated Service (IntServ) and Differentiated Service (DiffServ). We propose the Integrated Packet Scheduler to accommodate IntServ and Best Effort traffic through the DiffServ-aware MPLS core network. The numerical results of the proposed algorithm achieve reliable delay-bounded Quality of Service (QoS) performance and reduce the blocking probability of high priority service in the DiffServ model. We show the performance behaviors of IntServ traffic negotiated by end users when their packets are delivered through the DiffServ-aware MPLS core network. We also show that ATM shortcut connections are well tuned with guaranteed QoS service. We validate the proposed method by numerical analysis of its performance in such areas as throughput, end-to-end delay and path utilization.

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MODELS AND SOLUTION METHODS FOR SHORTEST PATHS IN A NETWORK WITH TIME-DEPENDENT FLOW SPEEDS

  • Sung, Ki-Seok;Bell, Michael G-H
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.1-13
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    • 1998
  • The Shortest Path Problem in Time-dependent Networks, where the travel time of each link depends on the time interval, is not realistic since the model and its solution violate the Non-passing Property (NPP:often referred to as FIFO) of real phenomena. Furthermore, solving the problem needs much more computational and memory complexity than the general shortest path problem. A new model for Time-dependent Networks where the flow speeds of each link depend on time interval, is suggested. The model is more realistic since its solution maintains the NPP. Solving the problem needs just a little more computational complexity, and the same memory complexity, as the general shortest path problem. A solution algorithm modified from Dijkstra's label setting algorithm is presented. We extend this model to the problem of Minimum Expected Time Path in Time-dependent Stochastic Networks where flow speeds of each link change statistically on each time interval. A solution method using the Kth-shortest Path algorithm is presented.

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MOUSE 및 MIKE21 통합모델을 이용한 도시유역의 침수분석 (Urban Inundation Analysis using the Integrated Model of MOUSE and MIKE21)

  • 최계운;이호선;이소영
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.75-83
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    • 2007
  • 도시화된 유역은 복잡한 지형으로 인해 많은 유출경로를 갖게되며, 대부분 불투수 면적이 차지하고 있어 강우시 배수관거를 통해 우수가 배제되는데, 용량을 초과한 관거에서는 범람이 발생하여 다시 지표수를 형성하게 된다. 이처럼 도시유역에서 배수관망과 지표면 유출은 서로 연계되어 있으므로 침수해석 시 이를 고려해야 한다. 본 논문에서는 전형적인 도시지역의 특징을 보이는 인천교 부근의 매립된 유역을 대상으로 1차원-2차원 통합모델인 MIKE FLOOD 모델을 이용하여 수치해석하고, 그 해석결과를 기존의 1차원 모델인 MOUSE의 배수관망 해석결과와 비교 분석하였다. 분석 결과 1차원-2차원 통합모델은 1차원 배수관망에 2차원 지형도를 적용시킴으로서 지표면 저류현상 및 지체현상 등 지형적 특성을 반영한 유출해석결과를 나타내었으며, 기존의 1차원 해석시 파악 불가능한 유량상승 및 수위상승 등의 현실적인 모의가 가능함을 알 수 있었다.

보다 현실적인 차두시간 행태 구현을 위한 2차로 차량추종모형 개발 (Development of Two-Lane Car-Following Model to Generate More Realistic Headway Behavior)

  • 윤병조
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1999-2007
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    • 2013
  • 2차로 양방향 도로(이하 2차로 도로)의 주요한 특징은 화물차량 등의 저속차량으로 인하여 발생하는 차량군과 차량추월 행태이다. 차량추종과 차량추월모형이 결합된 2차로 도로 교통류 모형을 개발하기 위해서는 2차로 도로에 적합한 차량추종모형의 개발이 필수적이다. 2차로 도로에서 고속차량은 저속차량의 후미에서 차량추종을 수행함과 더불어 추월을 수행하게 되며, 이 과정에서 짧은 차간거리가 발생하게 된다. 또한 저속차량을 추종하는 차량은 대항교통류의 차두시간분포 내에서 적정 공간을 이용하여 차량추월을 결정하게 된다. 따라서 2차로 차량추종모형은 짧은 차간거리에서 차량주행과 더불어 차두시간분포를 설명해야 한다. 추가적으로 국내의 2차로 도로규모를 고려하면 대규모 도로망을 모의실험할 수 있는 모형이 필요한 실정이다. 국내의 경우, 2차로 차량추종모형에 대한 연구는 거의 보고되고 있지 않다. 본 연구에서는 대규모 가로망에 적용이 가능하면서 2차로 도로의 차량추종행태를 보다 현실적으로 구현할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실험적 평가 결과, 혼잡 교통류의 특성 중 하나인 가다서다(stop-and-go) 현상과 차두시간분포를 효과적으로 설명하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시된 차량추종모형이 차량추월모형과 결합된 경우, 보다 현실적으로 2차로 도로 교통류를 설명할 수 있을 것으로 판단된다.

Two-Stage Model for Security Network-Constrained Market Auction in Pool-Based Electricity Market

  • Kim, Mun-Kyeom
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권6호
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    • pp.2196-2207
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    • 2017
  • This paper presents a two-stage market auction model in a pool-based electricity market, which explicitly takes into account the system network security. The security network-constrained market auction model considers the use of corrective control to yield economically efficient actions in the post-contingency state, while ensuring a certain security level. Under this framework, the proposed model shows not only for quantifying the correlation between secure system operation and efficient market operation, but also for providing transparent information on the pricing system security for market participants. The two-stage market auction procedure is formulated using Benders decomposition (BD). In the first stage, the market participants bid in the market for maximizing their profit, and the independent system operator (ISO) clears the market based on social welfare maximization. System network constraints incorporating post-contingency control actions are described in the second stage of the market auction procedure. The market solutions, along with the BD, yield nodal spot prices (NSPs) and nodal congestion prices (NCPs) as byproducts of the proposed two-stage market auction model. Two benchmark systems are used to test and demonstrate the effectiveness of the proposed model.

보일러 Windbox내 공기공급 계통의 유량분포 해석 (Analysis of Air Distribution in the Windbox System of the Utility Boiler)

  • 박호영;김성철
    • 설비공학논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.581-589
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    • 2008
  • The pulverized coal combustion behavior in the utility boiler is very complex since so many physical and chemical processes happen in it, simultaneously. The mixing of pulverized coal with combustion air plays an important role in achieving the efficient combustion and stable boiler operation. The distribution of combustion air supplied to the furnace through the windbox damper system has not been clearly known since the individual measurements of air flow for each air nozzle were not possible, yet. The present study describes the CFD modelling of windbox damper system and aims to obtain the air flow rates and pressure loss coefficients across the present five damper systems, respectively. The one dimensional flow network model has been also established to get air flow distributions across the windbox damper, and applied to the actual plant operation condition. Compared with the designed air flow distribution, the modelled one gives a reasonable agreement. For the actual plant operation, the predicted air flow distribution at each air nozzle is differed with the designed data and strongly affected by the individual opening angle.

Neural Network Modeling of Hydrocarbon Recovery at Petroleum Contaminated Sites

  • Li, J.B.;Huang, G.H.;Huang, Y.F.;Chakma, A.;Zeng, G.M.
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.786-789
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    • 2002
  • A recurrent artificial neural network (ANN) model is developed to simulate hydrocarbon recovery process at petroleum-contaminated site. The groundwater extraction rate, vacuum pressure, and saturation hydraulic conductivity are selected as the input variables, while the cumulative hydrocarbon recovery volume is considered as the output variable. The experimental data fer establishing the ANN model are from implementation of a multiphase flow model for dual phase remediation process under different input variable conditions. The complex nonlinear and dynamic relationship between input and output data sets are then identified through the developed ANN model. Reasonable agreements between modeling results and experimental data are observed, which reveals high effectiveness and efficiency of the neural network approach in modeling complex hydrocarbon recovery behavior.

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군집신경망과 확률신경망 이론을 이용한 연약지반의 측방유동 평가 모델 (Evaluation Model for Lateral Flow on Soft Ground Using Commitee and Probabilistic Neural Network Theory)

  • 김영상;주노아;이종재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.65-76
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    • 2007
  • 최근 급속한 경제발전과 지역산업의 성장으로 인하여 많은 물류이동 발생과 함께 연약지반에 도로를 건설하는 경우가 많아지면서 연약지반 상에 축조된 지반구조물과 관련한 제반 문제점들이 대두되고 있다. 특히 말뚝 기초 형식의 교대나 건축물을 연약지반에 시공할 경우 비정상적인 측방유동에 의한 변위가 기초지반에 발생하여 상부 구조물의 안정성과 사용성에 많은 문제를 야기하고 있다. 측방유동은 말뚝의 파손원인과 측방변위에 대한 상관관계 연구, 연약지반 상에 설치된 말뚝의 변형과 모멘트에 대한 연구, 수치해석법을 이용한 연약지반상의 성토에 따른 측방변위 특성 및 현장계측을 통한 측방변위 특성 등 많은 연구가 수행되어지고 있으나 측방유동현상은 지금까지도 그 역학적 메커니즘이 정량적으로 파악하기 어렵고, 측방유동에 대한 합리적인 설계법이 확립되어 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 국내 및 일본 측방유동 발생 사례를 바탕으로 효과적이고 보다 정확한 측방유동 판정을 위하여 확률신경망과 군집신경망이론을 이용한 평가모델을 구축하고 기존의 측방유동 판정식과 비교하였다. 연구결과 제안된 확률신경망과 군집신경망 모델들의 측방유동 판정 성공률이 기존의 판정식들에 비해 매우 높은 정확도를 가지며 효과적인 것으로 나타났다.

민감도 분석을 이용한 도로 혼잡통행료 산정 모형 개발 (Development of a Model for Calculating Road Congestion Toll with Sensitivity Analysis)

  • 김병관;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.139-149
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    • 2004
  • 급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.