• 제목/요약/키워드: Semi-transverse

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터널 화재 시 환기 방식에 따른 배연 특성의 수치해석 연구 (A Numerical Study on Characteristics of Smoke Exhaust in Road Tunnel Fires for Different Ventilation System)

  • 김종윤;유지오
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.201-207
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    • 2008
  • 본 연구에서는 양방향 도로 터널 내에서 화재 발생 시, 3차원 수치해석 프로그램인 FLUENT를 이용하여 효과적인 배연방식시스템을 도출하였다. 수치해석은 횡류방식과 반횡류방식의 환기방식에서 균일배기와 대배기의 배연방식을 각각 적용하는 경우에 대한 해석을 실시하였으며, 종류환기 방식을 적용한 경우에 대하여 연기의 이동특성의 해석을 실시하였다. 연기의 확산은 CO농도를 이용하였으며 터널 내의 풍속 및 배기구의 크기, 배기방식의 변화에 따른 배연 특성 해석을 실시하였다. 연구결과로서 양방향 도로터널에서는 횡류환기방식의 배연이 적절하며, 대배기구의 경우가 균일배기의 경우보다 효과적으로 연기의 이동을 억제하였다.

Experimental study on vortex-induced motions of a semi-submersible with square columns and pontoons at different draft conditions and current incidences

  • Liu, Mingyue;Xiao, Longfei;Lu, Haining;Xiao, Xiaolong
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권3호
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    • pp.326-338
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    • 2017
  • The Vortex-induced Motions (VIM) phenomenon of semi-submersibles is relevant for the fatigue life of moorings and risers. Model tests regarding the VIM behavior of a semi-submersible with four square columns were conducted in order to investigate the effects of the current incidence and the aspect ratio of the immerged column. The experimental results show that the largest transverse amplitudes are around 70% of the column width at $30^{\circ}$ and $45^{\circ}$ incidences in a range of reduced velocities from 5 to 8 when the aspect ratio of the immerged column is 1.90. The largest yaw motion occurs at $0^{\circ}$ incidence with the peak value around $4.5^{\circ}$. Similar characteristics of the VIM response are observed for the semi-submersible with aspect ratios of 1.90 and 1.73. When the aspect ratio decreases 50% to 0.87, 30% decrease in the peak transverse amplitudes can be seen.

횡류식 도로터널의 급배기구 개도율 최적화 프로그램 개발 연구 (A study on the program development for optimizing the supply and exhaust port opening ratio in road tunnels with transverse ventilation system)

  • 조형제;전규명;민대기;김종원;백종훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.517-532
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    • 2017
  • 도심지 터널에 주로 적용되는 횡류식 환기방식은 환기구간 거리가 길어질수록 환기성능이 저하되므로 균일한 풍량분배가 필요하다. 본 연구에서는 환기구간 거리가 길어져도 균일한 풍량분배를 통해 설계값의 환기성능을 확보할 수 있도록 급배기구의 개도율을 최적화하는 프로그램을 개발하였으며, TUNVEN DUCT 프로그램과의 비교를 통해 프로그램의 예측 성능을 검증하였다. 이를 위해 반횡류 급기 환기방식을 적용하였으며, 두 프로그램은 유사한 포트 크기 및 풍량 분배를 예측하고 있으며, 계산값의 변동범위는 각각 11.71% 와 1.36% 인 것으로 나타났다. 이 프로그램은 다양한 터널 연장 및 급배기 포트 설치 조건에 대한 신속한 분석이 가능하므로, 횡류식 및 반횡류 환기방식의 포트 최적화 설계에 상당히 유용할 것으로 판단된다.

도로터널 횡류환기방식의 환기특성 및 시스템 설계 관한 연구 (A study on the ventilation characteristics and design of transverse ventilation system for road tunnel)

  • 유지오;김효규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.305-315
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    • 2018
  • 본 연구에서는 도로터널의 횡류환기 및 반횡류환기 방식의 설계 방안을 도출할 목적으로 수치해석적인 방법에 의해서 환기특성을 고찰하고 소요환기량과 환기 시스템 용량의 관계를 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 급 배기 횡류환기방식에서 환기시스템의 급 배기풍량은 이론적으로 소요환기량과 자연환기량의 차가 되나, 해석결과에 의하면 환기시스템 용량은 소요환기량과 자연환기량의 차보다 약 10%정도 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제트팬을 설치하여 종방향 풍속을 증가시키는 경우, 환기시스템의 급배기 풍량은 감소하나, 터널풍속이 증가할 수록 터널 내 농도가 감소하기 때문에 오염물질에 대한 배기효과가 감소하여, 횡류 환기시스템의 용량 감소효과는 감소하는 것으로 나타나고 있다. 급기만 하는 반횡류식에서는 터널입구 풍향이 차량진행방향과 반대인 경우에는 환기시스템의 급기풍량은 소요환기량과 동일하나, 해석결과에서는 약 13.3% 이내의 범위에서 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 터널입구 풍속이 음수인 상태에서는 제트팬 댓수를 증가하여 도 환기효과는 기대할 수 없는 것으로 나타났다.

Numerical studies on flow-induced motions of a semi-submersible with three circular columns

  • Tian, Chenling;Liu, Mingyue;Xiao, Longfei;Lu, Haining;Wang, Jin
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.599-616
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    • 2021
  • The semi-submersible with three circular columns is an original concept of efficient multifunctional platform, which can be used for marginal oil, gas field, and Floater of Wind Turbines (FOWT). However, under certain flow conditions, especially in uniform current with specific velocities, the eddies will alternatively form and drop behind columns, resulting in the fluctuating lift force and drag force. Consequently, the semi-submersible will subject to the Flow-Induced Motions (FIM). Based on the Detached Eddy Simulation (DES) method, the numerical studies were carried out to understand the FIM characteristics of the three-column semi-submersible at two different parameters, i.e., current incidences (0°, 30°, and 60°-incidences) and reduced velocities (4 ≤ Ur ≤ 14). The results indicate that the lock-in range of 6 ≤ Ur ≤ 10 for the transverse motions is presented, and the largest transverse non-dimensional nominal amplitude is observed at 60°-incidence, with a value of Ay/D = 0:481. The largest yaw amplitude Ayaw is around 3.0° at 0°-incidence in the range of 8 ≤ Ur ≤ 12. The motion magnitude is basically the same as that of a four-column semi-submersible. However, smaller responses are presented compared to those of the three-column systems revealing the mitigation effect of the pontoon on FIM.

도로터널 반횡류식 환기방식의 최적배연 풍량산정에 관한 연구 - 균일배기의 경우 - (A Study on the Effective Smoke Exhaust Amount of Load-Tunnel with Semi-Transverse Ventilation - Balanced Exhaust Case -)

  • 이동호;유지오;신현준
    • 한국안전학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.46-51
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    • 2006
  • The smoke exhaust system is one of the effective systems to save lives when fire occurs underground. This study presents a complete analysis of effective smoke exhaust and smoke characteristics for a fire occurring with a transverse ventilation system use as a smoke exhaust system. The performance of the smoke management system was studied by computer modeling using FDS version 3.1. A fire size of 20MW was used for tunnel with balanced exhaust transverse ventilation. The smoke management design and the procedure as simulated in this study are also compliant to the tunnel construction and fire codes of Korea.

반무한체에 접합된 두 등방성 층의 좌굴 해석 (Buckling Analysis of Two Isotropic Layers Bonded to a Semi-Infinite Substrate)

  • 정경문;범현규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2108-2114
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    • 2000
  • The buckling of two elastic layers bonded to a semi-infinite substrate under a transverse compressive plane strain is investigated. Incremental deformation theory, which considers the effect of the initial stress on the incremental stress field, is employed to describe the buckling behavior of both two isotropic layers and the semi-infinite substrate. The problem is converted to an eigenvalue-eigenvector case, from which the critical buckling strain and the buckling wavelength are obtained. The results are presented on the effects of the layer geometries and material properties on the buckling behavior.

증분 변형 이론을 이용한 반무한체에 접합된 두 탄성층의 좌굴 해석 (Buckling Analysis of Two Elastic Layers Bonded to a Semi-Infinite Substrate Using Incremental Deformation Theory)

  • 정경문;범현규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.369-374
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    • 2000
  • The buckling of two elastic layers bonded to a semi-infinite substrate under a transverse compressive plane strain is investigated. Incremental deformation theory is employed to describe the buckling behavior of both two isotropic layers and the semi-infinite substrate. The problem is converted to an eigenvalue-eigenvector case, from which the critical buckling strain and the wavelength of the buckled shape are obtained. The results are presented on the effects of the layer geometries and material properties on the buckling behavior.

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Bending analysis of exponentially varied FG plates using trigonometric shear and normal deformation theory

  • Sunil S. Yadav;Keshav K. Sangle;Mandar U. Kokane;Sandeep S. Pendhari;Yuwaraj M. Ghugal
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제10권3호
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    • pp.281-302
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    • 2023
  • In this paper, bending analysis of exponentially varying functionally graded (FG) plate is presented using trigonometric shear deformation theory (TSDT) considering both transverse shear and normal deformation effects. The in-plane displacement field consists of sinusoidal functions in thickness direction to include transverse shear strains and transverse displacement include the effect of transverse normal strain using the cosine function in thickness coordinate. The governing equations and boundary conditions of the theory are derived using the virtual work principle. System of governing equations, for simply supported conditions, Navier's solution technique is used to obtain results. Plate material properties vary across thickness direction according to exponential distribution law. In the current theory, transverse shear stresses are distributed accurately through the plate thickness, hence obviates the need for a shear correction factor. TSDT results are compared with those from other theories to ensure the accuracy and effectiveness of the present theory. The current theory is in excellent agreement with the semi-analytical theory.