• 제목/요약/키워드: Friction factor equation

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매끄러운 관수로 내 난류흐름특성을 반영한 수리학적 매개변수에 의한 마찰속도의 산정 (The Estimation of Friction Velocity by Hydraulic Parameters Reflecting Turbulent Flow Characteristics in a Smooth Pipe Line)

  • 추태호;손종근;권용빈;안시형;윤관선
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.614-623
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    • 2016
  • 스마트워터그리드의 중요한 요소기술로써 그리드(관망)의 설계는 압력, 마찰계수, 마찰속도, 수두손실, 그리고 에너지 경사와 같은 수리학적 매개변수를 추정하는 것이 필수적이다. 특히, 그리드의 마찰속도는 에너지 경사, 마찰계수, 압력, 수두손실 등의 결합에 있어 매우 중요한 인자이다. 그러나 마찰 수두손실, 마찰속도 등 마찰인자를 정확히 산정하는 것은 매우 어려우며, 경험적 마찰 인자는 여전히 약 100년 전에 개발된 공식과 이론을 사용함으로써 산정된다. 따라서, 본 논문에서는 최대유속과 마찰속도 사이의 새로운 공식을 Darcy-Weisbach의 마찰수두 손실공식과 Schlichting 공식 사이의 적분관계 및 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 공식을 증명하기 위하여 매끄러운 관 자료가 사용되었으며 제안한 공식은 관측 자료와 비교하여 높은 정확성을 보여준다. 이 연구의 결과는 안정성 향상과 그리드 설계에 사용이 가능할 것으로 판단된다.

사각형 개수로 마찰계수 (Friction Factor of Rectangular Open Channel Flow)

  • 유동훈
    • 물과 미래
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    • 제28권2호
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    • pp.155-168
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    • 1995
  • 본고는 개수로 마찰계수를 산정하거나 단면평균유속을 구하는 전통적인 방법의 경험식을 논의하였으며, 새로운 형태의 산정식을 제시하였다. 기존 경험식중 형태가 가능한 것은 차원의 일치를 기하기 위하여 수정하였으며, 등가조고를 도입하여 새로운 형태의 경험식을 제안하였다. 개수로에서의 마찰계수 분포도 원형판에서의 완난류 마찰계수 분포와 유사함을 고려하여 대부분의 관측자료는 완난류 구간에 드는 것으로 판단하였으며, 원형관 완난류 마찰계수 산정식을 수정하여 사각형 개수로 완난류 마찰계수 산정식을 개발하였다. 또한 차원의 일치를 이룬 새로운 형태의 경험식들을 포함하여 이들 산정식을 Bazin의 실험자료에 적용하여 비교 검토하였다.

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마찰감쇠기가 설치된 건물 응답의 근사해 : 재 고찰 및 새로운 결과 (Approximate solution for a building installed with a friction damper : revisited and new result)

  • 민경원;성지영;이성경
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.850-854
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    • 2009
  • Approximate analysis for a building installed with a friction damper is revisited to get insight of its dynamic behavior. Energy balance equation is used to have a closed analytical form solution of dynamic magnification factor (DMF) for the building with combined viscous and friction damping. It is found out that DMF is dependent on friction force ratio and resonance frequency. Linear transfer function from input external force to output building displacement is obtained by simplifying DMF equation. Root mean square of building displacement is derived under earthquake-like random excitation. Finally, design of friction damper is proposed by processing target control ratio, damping ratio factor, and friction force in sequence.

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열간압연중 압연하중 및 압연동력 예측 모델 (Evaluzation of Model equation Predicting Roll Force and Roll Power during Hot Rolling)

  • 곽우진;황상무
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 제3회 압연심포지엄 논문집 압연기술의 미래개척 (Exploitation of Future Rolling Technologies)
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    • pp.308-312
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    • 1999
  • Developed the model equations which calculate roll force, roll power during hot rolling in real time. The variables which mainly effect on the roll force, roll power are shape factor, reduction, roll diameter, roll velocity, strip inlet temperature, carbon content of strip and strip-roll contact friction coefficient. Among these variables roll diameter, roll velocity, inlet temperature, carbon content and friction coefficient can be excluded in interpolated model equation by introducing equation of die force(F'), power(p') of the frictionless uniform plane strain compression which can be calculated without iteration. At the case of coulomb friction coefficient of 0.3, we evaluated coefficient of polynomial equations of {{{{ { F} over {F' } }}}}, {{{{ { Pf} over {Pd }, { Pd} over {P' } }}}} from the result of finite element analysis using interpolation. It was found that the change of values of {{{{ { F} over {F' }, { P} over {P' } }}}} with the friction coefficient tend to straight line which slope depend only on shape factor. With these properties, developed model equations could be extended to other values of coulomb friction coefficient. To verify developed roll force, roll power model equation we compared the results from these model equation with the results from these model equation with the results from finite element analysis in factory process condition.

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투수층흐름에서의 마찰계수 (Friction Factor of Seepage Flow)

  • 유동훈;권순국
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.397-403
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    • 1994
  • 레이놀즈수에 대한 투수층흐름 마찰계수의 관계식을 개발하고자 투수층수조 실험을 실시하였다. 사용된 투수층수조는 물이 거의 수평으로 흐르도록 유도하는 장치이다. 각 구간마다 수두의 변화로 한번의 실험으로 다양한 수리조건을 재현할 수 있는 포괄성을 갖고 있으며, 여러 조의 수리실험을 실시하였다. 보다 광범위한 수리조건을 재현하기 위하여 여러 크기의 골재를 사용하였고 유출량도 다양하게 송출하였다. 기존자료를 이용하여 형상계수 산정식을 개발하였으며, 금번 수조실험의 결과를 이용하여 레이놀즈수가 1부터 600까지의 조건에서 투수층흐름 마찰계수를 구하는 양해법 산정식을 개발하였다. 관측된 마찰계수의 분포경향을 고려하였을 때, 레이놀즈수가 600보다 큰 난류조건에서도 동일 산정식을 사용할 수 있으리라 기대된다.

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엔트로피 이론에 의한 개수로 마찰계수 산정 (The estimation of friction coefficient by using entropy theory in open channels)

  • 추태호;곽길신;윤관선;윤현철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2868-2875
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    • 2015
  • 개수로의 흐름 특성을 결정짓는 중요한 요소 중 하나는 흐름의 저항을 나타내는 마찰속도와 마찰계수이다. 하지만 개수로 흐름에서는 그 중요성에도 불구하고 자유수면과 단면의 복잡함, 다양한 수리변수들에 의해서 완벽한 해석이 매우 어렵다. 마찰계수에 대한 연구는 경험적 실험결과에 의존하고 있으므로 손쉬운 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 엔트로피 개념을 활용하여 새로운 마찰계수 산정 공식을 제안하고 공식의 정확성을 증명하기 위해서 사다리꼴과 사각단면을 가진 개수로 실험 자료를 사용하였다. 본 공식의 장점은 무엇보다도 개수로에서 정확한 값을 알기 어려운 에너지 경사 항을 사용하지 않는 것에 있다. 그리고 이론적 배경을 바탕으로 높은 정확성을 가진 마찰계수 f의 산정이 가능함을 보여주었다.

단자유도 건물의 지진응답제어를 위한 마찰감쇠기 설계 (Design of Friction Dampers for Seismic Response Control of a SDOF Building)

  • 민경원;성지영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.22-28
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    • 2010
  • Approximate analysis for a building installed with a friction damper is performed to get insight of its dynamic behavior. Energy balance equation is used to have a closed analytical form solution of dynamic magnification factor(DMF). It is found out that DMF is dependent on friction force ratio and resonance frequency. Approximation of DMF and equivalent damping ratio of a friction damper is proposed with such assumption that the building with a friction damper shows harmonic steady-state response and narrow banded response behavior near resonance frequency. Linear transfer function from input external force to output building displacement is suggested from the simplified DMF equation. Root mean square of a building displacement is derived under earthquake-like random excitation. Finally, design procedure of a friction damper is proposed by finding friction force corresponding to target control ratio. Numerical analysis is carried out to verify the proposed design procedure.

일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수 (Frictional Wave Energy Dissipation Factor on Uniform Sloping Beach)

  • 유동훈;엄호식;장문엽
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.73-78
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    • 2010
  • 파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다.

만곡부에서 이론식에 기반한 횡분산계수 경험공식 개발 (Development of Empirical Formula for Transverse Dispersion Coefficient Based on Theoretical Equation in River Bends)

  • 백경오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권6B호
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    • pp.373-378
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이론적 배경을 토대로 사행 하천의 만곡부에 적용하기 용이한 횡분산계수 경험공식을 새롭게 제안하였다. 차원해석을 통한 독립변수들의 선정 대신 이론식을 기반으로 독립변수들과 그들의 함수형태를 우선 결정하였다. 결정된 함수식에서 매개변수를 골라내고 이를 고정하는 대신 회귀계수로 전환하여 실제 하천 만곡부에 적합한 경험식을 비선형회귀분석을 통해 제안하였다. 기존의 횡분산계수식들과 비교해 보면 본 연구에서 개발된 식이 관측 분산계수와 대체적으로 일치하는 경향을 보였다. 개발된 식의 특징을 살펴보면 마찰항에 대한 민감도가 상대적으로 적어 조도가 작은 하천에도 적용하기에 무리가 없어 보인다. 또한 개발된 식은 수심 대비 사행반경의 비가 큰 경우에도 기존의 추정식처럼 이상치를 나타낼 우려가 없어 만곡이 심한 사행하천에 적용하기 적합하다.

철도차량의 주행저항에 관한 연구 (A Study on Running Resistance of Rolling Stock)

  • 김응천;이재안;이하희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1782-1793
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    • 2008
  • Republic of korea has begun operating high speed train service according as KTX service operation starts in 2004. Also, EMU whose maximum speed is over 150 kph will be starting to service with electrification and improvement of existing railroad. Moreover, metropolitan electric railways have begun an express service to increase scheduled speed. Therefore, running resistance of rolling stock becomes more important factor effects on the performance. Running resistance of rolling stock is the factor which is necessary for the performance or operation plan of rolling stock, and it's related to rolling friction, slip friction, drag force, gradient, acceleration, curvature, tunnel condition and so on. It is possible to be calculated by CFD (Computational Fluid Dynamics). However it is predicted by experimental equation from running resistance test because of the complex calculation and manifold variables. In this paper, studies about running resistance of rolling stock is introduced, and each term of experimental equation is studied through theoretical approximation. Also, running resistance of rolling stock is estimated by the result of running resistance test, and effects being related to friction, drag force, gradient is examined.

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