• 제목/요약/키워드: Hydraulic heads

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열 잉크젯 프린트헤드의 집중질량 모델링 (Lumped Modeling of Thermal Inkjet Print Head)

  • 이유섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권10호
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    • pp.942-949
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    • 2006
  • A lumped model is proposed to predict liquid ejection characteristics of a thermally driven inkjet print head. The model is based on a two-dimensional heat conduction equation, an empirical pressure-temperature equation and a nonlinear hydraulic flow-pressure equation. It has been simulated through the construction of an equivalent R-C circuit, and subsequently analyzed using SIMULINK and a circuit simulation tool, PLECS. Using the model, heating and cooling characteristics of the head are predicted to be in agreement with the IR temperature measurements. The effects of the head geometry on the drop ejection are also analyzed using the nonlinear hydraulic model. The present model can be used as a design tool for a better design of thermal inkjet print heads.

Saturated - Unsaturated Transient Subsurface Flow Model on a Hillslope

  • Choi, Eun-Ho;Nahm, Sun-Woo
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제2권
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    • pp.13-24
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    • 1991
  • The governing partial differential equation of flow in porous media is developed on the bases of the continuity equation of fluid for transient flow through a saturated-unsaturated zone, and substitution of Dercy's law. The numerical solution is obtained by the Galerkin finite element method based on the principle of weighted residuals. The analysis is carried out by using the unsteady storm data observed and the functional relationships between the hydraulic conductivities, capillary pressure heads, and volumetric water contents under saturated-unsaturated conditions. As the results the hydraulic conductivities, rates of change of storage and initial moisture conditions are significantly influened on the responses of subsurface flow on a hillslope.

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Analysis on the Friction Losses of a Bent-Axis Type Hydraulic Piston Pump

  • Hong, Yeh-Sun;Doh, Yoon-Ho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권9호
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    • pp.1668-1679
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    • 2004
  • The design of an axial piston pump for electro-hydrostatic transmission systems requires accurate information where and how much the internal friction and flow losses are produced. This study is particularly focused on the friction losses of a bent-axis type hydraulic piston pump, aiming at finding out which design factors influence its torque efficiency most significantly. To this end, the friction coefficients of the pump parts such as piston heads, spherical joints, shaft bearings, and valve plate were experimentally identified by a specially constructed tribometer. Applying the experimental data to the equations of motion for pistons as well as to the theoretical friction models for the pump parts, the friction torques produced by them were computed. The accuracy of the computed results was confirmed by the comparison with the practical input torque of the pump. In this paper, it is shown that the viscous friction forces on the valve plate and input shaft bearing are the primary source of the friction losses of the bent-axis type pump, while the friction forces and moments on the piston are of little significance.

단열대의 영향을 고려한 블록 규모 단열 암반에서의 지하수 유동 모의 (Groundwater Flow Modeling in a Block-Scale Fractured Rocks considering the Fractured Zones)

  • 고낙열;지성훈;고용권;최종원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.159-166
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    • 2010
  • 핀란드 Okiluoto 섬 중앙부에 방사성폐기물 처분장으로 예정된 부지에서 블록 규모 지하수 유동 모의를 수행하였다. 현장에 설치된 심부 관측공에서 관찰된 단열대에 관한 자료를 이용하여 단열망을 구성하였다. 이 단열망을 이용하여 3차원 유한 요소 격자망의 수리전도도장를 생성하고, 이를 지하수 유동 모의에 이용하였다. 현장에서 이루어진 양수시험 전과 후에 심부 관측공에서 측정된 수위와 구간별 유입, 유출량을 이용하여 시추공과 교차하는 단열대의 투수량계수와 부지의 함양률을 조절하며 지하수 유동 모형을 보정하였다. 양수 시험 전과 후를 순차적으로 보정해가며 모의한 결과, 보정된 지하수 유동 모형으로 계산한 지하 수위는 관측 자료와 비교적 일치하지만, 관측공에서의 지하수 유입, 유출량은 상당한 차이를 보이는 구간도 있는 것으로 확인되었다. 이런 불일치는 지하수 유동로가 될 수 있는 구조가 지하수 유동 모의를 위한 개념모형에 충분히 반영되지 않아 생기는 것으로 생각되며, 이에 배경단열과 같은 국지적인 유동로 구조가 개념모형에 반영되어야 할 것으로 판단되었다.

수계 연결수로의 계획과 특징 (Planning and Characteristics of Link Canals for Water Ressources Transfer of the River inter-basin in Korea)

  • 김현영;박종찬
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.269-278
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    • 1998
  • The Planning characteristics of the canals linking river basins and estuary reservoirs have been reviewed in relation to the trend widening the areas of water resources planning. It has been also tried to justify the characteristics of the link canals in the history of irrigation development. It was concluded that the link canals were resulted from the most recent technology as far as irrigation systems were concerned, why these were long- and large-scale multipurpose canals ; the hydraulic heads of the link canals could be controlled easily ; and which consisted of open channels, pipelines and control reservoirs. The types and general characteristics of the canals have been reviewed, and the fundamental concept and characteristics in the planning of the canals have been described.

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양배수용 사류펌프 내 삼차원 유동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Three-Dimensional Flow in a Mixed-Flow Pump for Irrigation and Drainage)

  • 김진혁;안형진;김광용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.17-22
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    • 2010
  • In this paper, numerical study on a mixed-flow pump for irrigation and drainage has been performed based on three-dimensional viscous flow analysis. Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with shear stress transport turbulence model are discretized by finite volume approximations and solved by the commercial CFD code ANSYS CFX-11.0. A structured grid system is constructed in the computational domain, which has O-type grids near the blade surfaces and H/J-type grids in other regions. The numerical results were validated with experimental data for the heads and efficiencies at different flow coefficients. The efficiency at the design flow coefficient is evaluated with the variation of two geometric variables related to area of discharge and length of the vane in the diffuser. The results show that efficiency of the mixed-flow pump at the design flow coefficient is improved by the modifications of the geometry.

누수대수층에 대한 수리상수 추정과 해석 (Parameters Estimation and Analysis for Leaky Aquifer System)

  • 김민환
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.123-128
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    • 1998
  • 본 연구에서 고려한 누수대수층 구조는 상부의 자유면대수층과 하부의 피압대수층으로 구성되어있으며 이들 사이에 누수층(leaky layer)이 있다. 상부 지하수 수위의 하강에 따른 피해 방지와 효율적인 지하수 관리를 위해서 상부와 하부의 지하수 수두 변화가 동시에 파악되어야 한다. 누수대수층 구조의 피압대수층(하부)에서 양수를 할때 자유면대수층(상부)은 하부와 상부 대수층을 구분하는 누수층의 영향을 받게 된다. 누수층을 해석하기 위해서 이 층에 대한 수리상수의 결정이 필요하다. 본 논문에서 수리상수를 결정하기 위한 개선된 SM(slope-matching)방법을 제시하였다. 그리고 누수대수층 구조에서 상부와 하부의 지하수 수두를 예측하기 위해 유한차분법을 이용하여 수치모형을 구성하였다. 수치모형의 검증을 위해 1차원 누수대수층 구조에 대한 해석해를 이용하여 정상류 상태에서 수두를 비교하였다. 그 결과는 잘 일치하고 있으며 2차원 누수대수층의 하부층인 피압대수층에서 양수를 할 때 상부 대수층과 하부 대수층에서 지하수 수두의 거동을 고찰하였다.

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MODFLOW를 이용한 동해시 전천유역의 지하수분석 (Groundwater Analysis for Jun Stream Basin in Donghae City using MODFLOW)

  • 김삼은;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.342-351
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 MODFLOW를 이용하여 신규 지하수 관정 추가로 인한 영향을 예측하기 위해 지하수의 변화와 지하수두 또는 매개변수 민감도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 이 연구에서는 동해시의 전천유역 하류지역을 대상으로 두 가지 조건을 모의하였다. 첫 관측된 지하수위값을 이용하여 자연상태 정류 흐름을 모의 할 수 있는 매개변수를 결정한 후, 이미 설치되어 있는 관정까지 포함하여 모형을 구축하였다. 구축된 모형을 이용하여 지하수 관정의 추가 설치에 따른 영향을 모의하였다. 두 번째는 동해시의 물 부족 문제를 해결하기 위한 방법으로 관정을 계획하고 모의하였다. 모의 결과, 최대 지하수위 저하는 첫 번째 대수층에서 약 0.35m로 나타났으며, 이는 해수의 침입은 발생하지 않는다는 것과 관정의 계획이 물 부족의 해결책으로 무리가 없다는 것을 나타낸 것이다. 마지막으로 MODFLOW에서 사용되는 매개변수의 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석 결과에서 초기 수두, 비등방성 계수, 수리전도도 및 일반수두경계가 민감한 매개변수로 판명되었다.

Development and performance test of a liquid nitrogen circulation pump for HTS power cable

  • Seok, Jihoon;Kim, Dongmin;Lee, Changhyeong;Kim, Manryeol;Choi, Jeongdong;Kim, Seokho
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.28-33
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    • 2018
  • With the continuous performance improvement and commercialization of HTS wires, there have been many efforts to commercialize HTS power cables recently. Unlike conventional power cables, a cryogenic cooling system is required for a HTS power cable and a cryogenic pump is one of the essential components to circulate subcooled liquid nitrogen and cool the HTS power cable. Especially, the development of a reliable and high-efficiency cryogenic pump is an important issue for the commercialization of HTS power cables of several kilometers or more. In this study, we designed and fabricated a cryogenic pump for subcooled liquid nitrogen with a mass flow rate of 1.2 kg/s, a differential pressure of 5 bar, and evaluated the hydraulic performance of the pump. Impeller design was conducted to meet the target design performance with 1 D analysis model and CFD analysis. The pump performance parameters such as pressure heads, mass flow rates, and efficiencies in accordance with rotating speeds were assessed using a laboratory's performance evaluation system.

90도 각도를 갖는 분기수로에서 모형실험결과를 이용한 손실계수 경험식 산정 (Estimation of Head Loss Coefficient Empirical Formulas Using Model Experimental Results in a 90° Angle Dividing Channel Junction)

  • 박인환;성호제;김형준;이동섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.989-999
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    • 2017
  • 본 연구에서는 분기수로에서 발생되는 에너지손실을 계산하기 위한 손실계수의 경험식을 산정하기 위해 수리모형실험을 수행했다. 수리모형은 유입수로와 90도의 각도를 갖는 두 유출수로로 구성되어 있으며, 유입수로과 유출수로에서 압력수두와 속도수두를 측정하여 분기수로에서 발생되는 에너지손실을 분석했다. 각 측선에서 동수경사선의 변화를 비교한 결과, 수로의 분기점에서 동수경사선이 급격히 하강하여 에너지손실이 분기점에서 발생되었으며, 유량비의 증가에 따라 속도수두의 감소폭이 증가했다. 유량비와 Froude수가 증가함에 따라 유출량이 더 큰 수로에서 수두손실량이 지수적으로 증가하는 결과를 보였으며, 손실계수 또한 증가했다. 반면에, 유출량이 작은 수로에서는 유량비와 Froude수의 증가에 따라 손실계수가 감소하는 결과가 나타났다. 손실계수 계산결과를 이용하여 두 유출수로에서 손실계수 경험식을 제안하였으며, 경험식의 계산오차가 각각 3.91%, 5.19%로 나타났다. 그리고 두 경험식을 이용하여 계산한 총 손실계수를 실험결과와 비교하여 3.62%의 오차가 발생했다.