• 제목/요약/키워드: Water tunnel experiments

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전산유동 해석을 이용한 수동의 유동 균질성 평가 (Estimation of Flow Uniformity in Water Tunnel by Using CFD Analysis)

  • 임영택;장조원;김문상
    • 한국항공운항학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.13-24
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    • 2004
  • It is easier to view flow visualization by using a water tunnel rather than a smoke wind tunnel because of low speed at same Reynolds number. Using a water tunnel also produces more definite flow visualization by the use of various color dyes. The flow uniformity in test section is very significant for accuracy of the test because most flow experiments elicit results through the installation of a model in uniform flow. The purpose of small-size desktop-type water tunnel is not to produce quantitative measurements, but rather to give a visualization of the fluid flow phenomenon. However, uniformity in the test section affects the accuracy of the results. Accordingly, this research estimates uniformity in a water tunnel test section by using the commercially available CFD code FLUENT. Results of the CFD analysis show that the flow uniformity of the test section is good.

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The Identification of Limiting Nutrients Using Algal Bioassay Experiments (ABEs) in Boryeong Reservoir after the Construction of Water Tunnel

  • Ku, Yeonah;Lim, Byung Jin;Yoon, Jo-Hee;Lee, Sang-Jae;An, Kwang-Guk
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.558-566
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    • 2018
  • The objective of the study was to determine nutrition regime and limitation in the Boryeng Reservoir where there's a water tunnel between Geum River and the reservoir. Evaluation was conducted through in situ algal bioassay experiments (in situ ABEs) using the cubitainer setting in the reservoirs. For in situ ABEs, we compared and analyzed variations in chlorophyll-a (CHL-a) and phosphorus concentrations in Boryeong Reservoir before and after the water tunnel construction. We then analyzed the nutrient effects on the reservoir. Analysis for nitrogen and phosphorus was done in the three locations of the reservoir and two locations of the ABEs. The in situ ABEs results showed that phosphorous and Nitrogen, the primary limiting nutrient regulating the algal biomass was not limited in the system. The treatments of phosphorus or simultaneous treatments of N+P showed greater algal growth than in the control of nitrate-treatments, indicating a phosphorus deficiency on the phytoplankton growth in the system. The water from the Geum River had 5 times higher total phosphorus (TP) than the water in the reservoir. Efficient management is required as pumping of the river water from Geum River may accelerate the eutrophication of the reservoir.

축소모형실험을 통한 부분배수 쉴드터널의 세그먼트 단면 축소 가능성 평가 (Evaluation of Reducing Cross Section of the Partial Drainage Shield Tunnel Segment using the Model Experiments)

  • 마상준;이영섭;김동민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.387-396
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    • 2015
  • 기존 쉴드터널은 일률적으로 비배수 개념이 적용되고 있지만 시공 및 운영 과정에서 고질적인 누수 발생이 문제가 되고 있으며, 쉴드 세그먼트의 경우 토압 및 수압까지 고려한 설계로 인해 단면이 과다하게 증가되고 세그먼트 재료비 상승을 유발하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해 쉴드터널에 배수 개념을 적용한 부분배수형 쉴드터널에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 부분배수 쉴드터널의 적용 가능성을 평가하기 위해 축소모형실험을 통해 배수 및 비배수 조건에서의 토압 및 수압 변화를 측정하였다. 실험 결과를 통해 도출된 수압 저감 효과를 바탕으로 지하수위 아래 위치한 쉴드터널 설계사례에 적용하여 구조 안정성을 검토하였고, 수압 저감을 통한 세그먼트 단면 축소 효과에 대해 평가하였다.

수면관통형 터널 프로펠러의 성능해석을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance of a Surface Piercing Propeller in Tunnel)

  • 정성욱;이승희
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.294-303
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    • 2006
  • A surface piercing propeller (SPP) in tunnel has been proposed recently as a new propulsion system for a high speed air cavity ship. The purpose of the present study is to investigate the characteristics of the SPP in tunnel through a series of model tests. A model propulsion system is placed on a dummy body made of Acrylics. The tunnel is divided into two regions by a guide vane extending from the inlet to the center of the propeller shaft. Air has been supplied from an air nozzle placed at the bottom of the dummy body and the changes in propeller performances caused by the air flow are investigated. The measurements are done for open water and in-tunnel conditions, both for fully and partially submerged propeller. The influence of the guide vane configurations on the propeller performance is also studied. The experiments are performed at the variable pressure circulation water channel of Inha University

수면관통형 터널 프로펠러의 성능해석을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance of a Surface Piercing Propeller in Tunnel)

  • 정성욱;이승희
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2007년도 특별논문집
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    • pp.107-117
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    • 2007
  • A surface piercing propeller (SPP) in tunnel has been proposed recently as a new propulsion system for a high speed air cavity ship. The purpose of the present study is to investigate the characteristics of the SPP in tunnel through a series of model tests. A model propulsion system is placed on a dummy body made of Acrylics. The tunnel is divided into two regions by a guide vane extending from the inlet to the center of the propeller shaft. Air has been supplied from an air nozzle placed at the bottom of the dummy body and the changes in propeller performances caused by the air flow are investigated. The measurements are done for open water and in-tunnel conditions, both for fully and partially submerged propeller. The influence of the guide vane configurations on the propeller performance is also studied. The experiments are performed at the variable pressure circulation water channel of Inha University.

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규칙파 실험에 의한 수중터널의 거동 및 동수역학적 특성 고찰 (Investigation on the Behavioral and Hydrodynamic Characteristics of Submerged Floating Tunnel based on Regular Wave Experiments)

  • 오상호;박우선;장세철;김동현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1887-1895
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    • 2013
  • 이 연구에서는 2차원 조파수조에서 수리모형실험을 실시하여 수중터널 모형의 수리학적, 구조적 성능을 고찰하였다. 수심 및 부력 대 자중비를 다양하게 변화시킨 조건에서 파고 및 주기가 서로 다른 규칙파를 조파하여 실험을 수행하였다. 실험 자료의 분석을 통해서 연직방향 및 횡방향 동요가 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였다. 반면에, 회전 운동의 크기는 파고 및 주기가 설계파 정도로 커지지 않으면 별로 크게 나타나지 않았다. 마찬가지로, 계류장력 및 수중터널에 작용하는 파력도 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가하였다. 수심 및 부력 대 자중비의 변화와 관련해서는, 구조적 거동 및 수중터널에 작용하는 파력의 크기 모두 수심 증가 및 부력 대 자중비 감소에 따라서 전체적으로 감소하는 경향이 나타났다.

미분무수 소화시스템의 도로터널 적용을 위한 실물 화재 실험 (Full-scale Fire Suppression Test for Application of Water Mist System in Road Tunnel)

  • 한용식;최병일;김명배;이유환;소수현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.51-56
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    • 2011
  • 도로터널에서의 미분무수 소화시스템의 화재진압 특성을 조사하기 위해 실물 터널 화재 실험을 수행하였다. 적용된 소화시스템은 압력이 3.5 bar인 저압 물분무 소화설비와 60 bar인 고압 미분무수 소화시스템이다. 미분무수 소화시스템은 물분무 소화시스템의 1/6 만큼의 소화용수량을 사용한다. 화원 (fire source)은 실물 승용차와 유류화재를 모사한 화원면적 $1.4m^2$의 헵탄 연료 팬 화재로 구성하였다. 터널 내의 환기조건을 구현하기 위해 실물모형 터널의 한쪽 끝단에 유속(0.9~3.8 m/sec 범위) 발생장치를 설치하였으며, 화원에서 하류 방향으로 터널 내 온도분포는 K-type 열전대 트리를 사용하여 측정하였다. 실험 결과 고압 미분무수 소화시스템은 B급 화재의 경우 저압 물분무 시스템과 동등한 수준의 냉각효과를 보였다.

풍동실험을 통한 사장교의 내풍 안전성 검토 (Wind-Resistant Safety Reviews of Cable-Stayed Bridge by Wind Tunnel Tests)

  • 허택녕
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권4_2호
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    • pp.637-644
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    • 2020
  • Because suicide accidents sometimes were happened in grand bridges over rivers or sea water recently, it will be necessary that prevention measures be made preparation in advance from now on. Additional safety facilities must be needed in addition to existing safety facilities in such a way as this prevention measure. In order to make cable-stayed bridge safe on wind for additional safety facilities, main girder models with added safety facilities for wind-tunnel tests was made, and wind tunnel experiments was carried out to measure aerodynamic force coefficients. Also, wind-resistant analyses of 3D cable-stayed bridge were performed on the basis of wind-tunnel test results. From the wind experiments, force coefficients of main girder with added safety facilities were assessed, and it is known that there are little possibility of galloping and rotation of steel main girder. Finally, from the wind resistant analyses, it was concluded that wind-resistant safety of cable-stayed bridge was secured on wind speed 60.6m/sec.

비파괴 검사법에 의한 노후터널의 건전도 평가 (Damage Detection of Decrepit Tunnel Structures using the NDT)

  • 김동규;정호섭
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1388-1391
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    • 2010
  • Recently, the construction of road, subway, railroad, and microtunnel for electricity supplement have been increased because of increasement of traffic in urban area, increasement of industrial transportation, and the network between cities in Korea. The deterioration of tunnel structure may occur by various internal and external factors and particularly, tunnel structures tend to contact with either underground water or harmful ions. Therefore, leakage sometimes occurred through the cracks and joints of concrete lining. The leakage in tunnel may affect the durability of concrete lining. In this study, to evaluate the durability and deterioration of concrete lining in tunnel structures, we were performed the various experiments for compressive strength. Compressive strength obtained from nondestructive inspection and compressive strength test varies according to the concrete lining conditions.

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실험계획법과 최적화알고리듬을 이용한 터널지보의 파손하중 예측 (Failure Load Prediction of Tunnel Support using DOE and Optimization Algorithm)

  • 이동우;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1480-1487
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    • 2012
  • 최근, 국내 탄광의 안전성이 향상되고 있으나 사고는 꾸준히 발생하고 있다. 대부분의 터널 지보는 I빔과 I빔을 연결하는 이음판 부분에서 지압을 견디지 못하고 파손이 발생한다. XX 탄광의 경우, 터널지보의 아치부가 일반적인 굽힘 거동이 아닌, 위쪽 방향으로 굽힘이 발생하고 있다. 이러한 경우는 터널지보에 수직하중 이외에 수평하중이 과대하게 작용하는 경우로 볼 수 있으며 이러한 수평하중은 지하암반의 급격한 변화에 의한 암반의 이완범위의 증가나 지하수의 누출 등으로 인한 수리학적인 요인 등의 복합적인 문제가 작용하여 나타난다. 따라서 본 연구에서는 위쪽 방향으로 굽힘을 일으키는 수평하중의 크기를 추정하기 위하여 실험계획법과 최적화 알고리듬을 적용하여 터널지보의 굽힘거동을 규명하였다.