• 제목/요약/키워드: Hydraulic laboratory experiment

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로드 프로파일 재현 소프트웨어 개발 (Development of Road Profile Realization Software)

  • 류신호;정상화;김우영;나윤철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.265-268
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    • 1997
  • In the recent day, fatigue life prediction techniques play a major role in the design of components in the ground vehicle industry. Full scale durability testing in the laboratory is an essential of any fatigue life evaluation of components or structures of the automotwe vehicle. Component testing is part~cularly important in today's highly competitive industries where the design to reduce weight and production costs must be balanced with the necessity to avoid expensive service failure. Generally, multi-axial road simulator is used to carry out the fatigue test and the vibration test. In this paper, the algorithm and software to realize the real road profile are developed. The validity of the software are verified by applying the belgian road, the city road, the highway, and the gravel road. The results of the above experiment show that the real road profiles are realized well after loth iteration.

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Experimental studies on mass transport in groundwater through fracture network using artificial fracture model

  • Tsuchihara Takeo;Yoshimura Masahito;Ishida Satoshi;Imaizumi Masayuki;Ohonishi Ryouichi
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.676-683
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    • 2003
  • A laboratory experiment using artificial fracture rocks was used to understand the 3-dimensional dispersion of a tracer and the mixing process in a fractured network. In this experiment, 12cm polystyrene foam cubes with two electrodes for monitoring electric conductivity (EC) were used as artificial fractured rocks. Distilled water with 0.5mS/m was used as a tracer in water with 35mS/m and the difference of EC between the tracer and the water was monitored by a multipoint simultaneous measurement system of electrical resistance. The results showed that even if the fracture arrangement pattern was not straight in the direction of the flow, the tracer did not diffuse along individual fractures and an oval tracer plume, which was the distribution of tracer concentrations, tended to be form in the direction of the flow. The vertical cross section of the tracer distribution showed small diffusivity in the vertical direction. The calculated total tracer volume passing through each measurement point in the horizontal cross section showed while that the solute passed through measurement points near the direction of hydraulic gradient and in other directions, the passed tracer volumes were small. Using Peclet number as a criterion, it was found that the mass distribution at the fracture intersection was controlled in the stage of transition between the complete mixing model and the streamline routing model.

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해안대수층에서 담수-염수 경계면 변화에 따른 최대담수양수량과 염수침투제어에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Freshwater Discharge and Saltwater Intrusion Control in Coastal Aquifer)

  • 서성국;오창무;김원일;호정석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.159-168
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    • 2010
  • 해안대수층의 지형특성과 수리특성에 의한 담수-염수 경계면과 최대담수양수량의 변화를 연구하였다. 모래 대수층의 수리전도도와 사면경사, 그리고 염수의 염도조건에 따른 담수-염수 경계면의 기울기 및 염수쐐기의 침투길이를 분석하였으며, 일정한 위치의 양수정에서 최대담수양수량과 염수침투제어를 위한 최적염수양수량을 실내 모래수조 모형을 이용하여 분석하였다. 실험결과, 대수층의 수리전도도가 높을수록, 사면경사가 급할수록 최대담수양수량은 증가되었으며, 이때 염도에 의한 영향은 상대적으로 미미하였다. 또한, 최대담수양수량이 증가함에 따라 염수침투제어를 위한 최적염수양수량이 비례적으로 증가되었으며, 그 양은 최대담수양수량 보다 평균 14% 증가되었다. 양수정의 위치에 따라 최대담수양수량과 최적염수양수량은 변화되었고, 염수위와 담수-염수 경계면에서 가까울수록 양수량은 감소하였다. 이러한 결과는 해안지역에서 지하수 개발량의 최대화를 위한 양수정의 위치 선정시, 대수층의 수리전도도, 사면경사 및 염도가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

개수로에서 식생에 의한 수리특성 변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Variation of Hydraulic Characteristics due to Vegetation in Open Channel)

  • 이준호;윤세의
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.265-276
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    • 2007
  • 홍수터에 식생된 하도에서 수리학적 특성의 이해는 하천복원사업을 계획하거나 홍수터를 관리하는데 중요하다. 본 연구에서는 길이 16 m,폭 0.8 m 의 실험수로에 인공식생을 이용하여 수리학적 특성변화를 분석하였다. 실험수로 단면은 단단면과 복단면으로 구분하였다. 하상경사는 0.5 %,유량은 $0.2\;m^3/s\;{\sim}\;0.4\;m^3/s$ 범위이고,수심비,식생밀도, 식생 위치를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 단단면 수로 저면에 식생하였을 경우 수심비가 약,3.5 이상부터는 식생에 의한 수위 증가는 거의 없는 것으로 관측되었다. 복단면 홍수터에 관목을 식생 할 경우 수위 상승량은 최대 6% 정도이며,저수로 내 유속은 식생전의 단면평균유속에 비하여 약 25% ${\sim}$ 85% 정도로 증가하였다. 홍수터 식생에 의한 저수로 유속 증가량은 식생밀도와 비례하고 수심비와는 반비례한다. HEC -RAS 및 RMA-2 모형을 이용하여 산정된 식생 구간의 조도계수 범위는 단단면의 경우 0.055 ${\sim}$ 0.14 이며, 복단면에서는 0.063 ${\sim}$ 0.085 정도로 산정되었다.

실내 자유면 사질 대수층의 수리상수 결정 (Determination of Hydraulic Parameters in Unconfined Sandy Aquifer in a Laboratory Scale)

  • 김정석;김동주
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.152-157
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    • 1999
  • 지하 저장 유류 탱크로부터의 기름 유출이나 쓰레기 매립장으로부터의 침출수는 양질의 지하수 자원에 대한 오염원으로 널리 인지되고 있다. 지하 대수층에 유입된 오염물질의 이동성은 지하수 흐름에 의존하며 이에 관련된 수리상수의 결정은 중요한 과제가 된다. 본 연구의 목적은 사질토로 구성된 실내 자유면 대수층 모형을 구축하여 대수층의 수리상수를 기존의 방법들을 이용하여 결정, 비교함으로써 최적의 수리상수를 결정하는데 있다. 자유면 대수층의 저장율을 나타내는 비산출량( $S_{y}$)온 중력배수법을 적용하여 단위 수위 강하에 대한 단위 면적당 배출수의 용적을 대수층 깊이별로 측정하였다. 또한 수리전도도는 실내 모형이 가지는 제한성 즉 불 투수 경계에 의한 간섭효과를 배제하기 위하여 3가지의 다른 방법 (정수위법. Dupuit Approximation, Slug Test)을 이용하여 결정하였다. 실험결과 자유면 사질 대수층의 비산출율은 평균 0.20로서 이는 타 연구결과와 잘 일치하였으며 대수층 깊이에 따라 0.17 - 0.23 사이의 비교적 적은 편차를 보여 대수층의 균질성을 확인할 수 있었다. 반면에 정수위 측정법에 의한 수리전도도는 0.77 cm/min. Dupuit Approximation은 5.33 cm/min, Slug Test 중 Bouwer & Rice 방법은 5.85 cm/min 그리고 Hvorslev 제안식은 7.49 cm/min의 측정치를 나타내었다. 이로써 가장 낮은 관측치를 보인 정수위법을 제외한 다른 방법들은 비교적 근사한 수치를 나타내어 자유면 대수층의 수리전도도 측정 시 정상류 흐름하에 Dupuit Approximation에 의한 방법이나 Slug Test에 의한 방법들이 비교적 좋은 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

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실내실험에 의한 식생하도의 지형변동 특성 분석 (Experimental Analysis of the Morphological Changes of the Vegetated Channels)

  • 장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권9호
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    • pp.909-919
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    • 2013
  • 본 연구에서는 실내실험을 통하여 식생의 변화에 따른 하도의 수리학적특성, 저수로의 변화, 사주의 거동, 하안의 안정성 등을 정량적으로 파악하였다. 실내실험은 기존에 인공식생 대신에 수로에서 실제식생인 알팔파를 성장시켜서 수행하였다. 식생대에서는 유속이 매우 느리며, 저수로의 이동이 감소하였다. 2중 퓨리에 해석 결과, 교호사주의 특성을 나타낸 1-1모드의 진폭이 지배적이지만, 시간이 증가하면서 복렬사주의 특성을 나타내는 2-2와 2-3모드의 진폭이 증가하였다. 식생에 의하여 저수로가 고착화 되어 하도의 안정성이 증가하고, 하도 내 사주의 이동속도는 감소하지만, 하상이 불규칙하게 변하면서, 사주의 수는 증가하였다. 식생의 밀도가 증감함에 따라 하안의 안정성은 증가하였다. 식생의 밀도가 증가함에 따라 유사의 유출량과 유출량의 변동성이 감소하였다. 또한 망상화 강도는 감소하지만, 하도의 상관계수와 하상의 기복지수(BRI)는 증가하는 특성을 보여주었다.

담수렌즈 수리모형을 이용한 담수-염수 경계면 수치모델의 검정 (Validation of Fresh-Saltwater Sharp-Interface Model Using Freshwater Lens Hydraulic Experiment)

  • 홍성훈;박남식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3B호
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    • pp.263-269
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    • 2006
  • 해안지역의 지하수 개발 및 관리를 위하여 해안지하수 최적모델이 개발되었다. 최적모델은 해안지하수 흐름 모델과 최적화 기법으로 구성된다. 본 논문은 최적모델의 중요 구성요소인 경계면 수치모델을 검정하는 것이 목적이다. 염수체 위에 담수체가 부양하는 현상인 담수렌즈를 실험하기 위하여 실험실 수리모형이 제작되었다. 담수-염수 경계면 위치와 관정에서의 염분 농도의 실험 결과 값들이 수치모델의 결과 값들과 비교되었다. 경계면의 위치는 평균 상대오차율은 2.91%~4.39%로써 결과 값들이 잘 일치하였다. 관정에서의 염분 농도에 대한 비교 결과 또한 적절한 값을 나타내었다. 따라서 경계면 수치모델에 의한 해안지하수 흐름 거동 평가는 적절한 결과 값을 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

Dynamic Compliance and its Compensation Control of HIVC Force Control System

  • Ba, Kai-xian;Yu, Bin;Li, Wen-feng;Wang, Dong-kun;Liu, Ya-liang;Ma, Guo-liang;Kong, Xiang-dong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.1008-1020
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    • 2018
  • In this paper, the dynamic compliance and its compensation control of the force control system on the highly integrated valve-controlled cylinder (HIVC), the joint driver of the hydraulic drive legged robot, is researched. During the robot motion process, the outer loop dynamic compliance control is applied on the base of hydraulic control inner loop and most inner loop control are the force or torque closed loop control. While the dynamic compliance control effectiveness of outer loop can be affected by the inner loop self-dynamic-compliance. Based on this problem, the dynamic compliance series composition theory of HIVC force control system as well as the analysis of its self-dynamic-compliance is proposed. And then the paper comes up with the compliance-enhanced control, which is a compound compensation control method of dynamic compliance with multiple series branches. Finally, the experiment results indicate that the control method mentioned above can enhance the dynamic compliance of HIVC force control system observably. This provides the compensation control method of inner loop dynamic compliance for the outer loop compliance control requiring the high accuracy and high robustness for the robot.

Prediction of dryout-type CHF for rod bundle in natural circulation loop under motion condition

  • Huang, Siyang;Tian, Wenxi;Wang, Xiaoyang;Chen, Ronghua;Yue, Nina;Xi, Mengmeng;Su, G.H.;Qiu, Suizheng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.721-733
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    • 2020
  • In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

알루미늄의 전기분해를 이용한 오수 중의 인 제거 (Phosphorus Removal from Domestic Sewage by Electrolysis with Aluminium Electrodes)

  • 정경훈;최형일;정오진
    • 한국환경보건학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.70-76
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    • 1999
  • A laboratory experiment was performed to investigate the phosphorus removal using the activated sludge-electrolysis reactor which consisted of A$^2$/O system and aluminium electrodes as cathode and anode. In this system, the phosphorus was removed by aluminium ion, which was eluted from aluminiumelectrodes by electrolysis. In the batch experiments, when the current densities were 0.026, 0.052 and 0.08 A/dm$^2$, the phosphorus removal efficiencies for synthetic sewage were 66.4, 86.4 and 98.7% respectively. These results showed that the phosphorus removal efficiency increased with the increase of the current density. When the current values were 13, 26 and 40 mA respectively, the amounts of Al$^{3+}$ eluted from electrodes according to Faraday's law were 0.049, 0.07 and 0.12 g and Al/P mole ratio were 1.1, 2.0 and 3.41. In the continuous experiments, As hydraulic retention time(HRT) increased, COD and total nitrogen(T-N) removal efficiencies for domestic sewage increased. The average phosphorus removal rates of the activated sludge-electrolysis system were 97, 91, 80 and 80% at the HRT of 48, 24, 18 and 12 hours, respectively. Especially, the phosphorus removal rate in the activated sludge system with aluminium electrodes was higher than that in the system without aluminium electrodes.

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