• 제목/요약/키워드: flowing velocity

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자외선램프을 이용한 유수처리장치 설계 시뮬레이션 (Simulation Method for the Flowing Water Purification with UV Lamp)

  • 정병호;이강연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 자외선 살균기술을 바탕으로 한 수처리 분야에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 수처리분야에서 살균처리방식의 효율은 유체 살균챔버나 살균강도 그리고 미생물의 불활성역학에 따라 수처리 성능이 결정된다. 광산화법에 이용되는 빛은 주로 자외선이 이용되며 매우 깨끗하고 높은 에너지를 가지고 있어 화학살균방법에 비해 잔류물이 없고 높은 안정성으로 최근 관심이 높아지고 있다. 그러나 자외선살균방식은 조사시간과 조사량에 직접적인 영향을 받아 이를 위한 최적의 설계가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 유수살균장치의 챔버 내의 자외선 램프와 유수에 대한 3D-CFD discrete ordinates model 모델을 제시하고 이를 시뮬레이션을 통해 설계방식의 최적화 여부를 검증하고 향후 유수형 자외선살균방식의 시뮬레이션방법을 제안하고자 한다.

투하석재의 이동 (Transport of Settling Stones)

  • 유동훈;선우중호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.107-115
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    • 1999
  • 정수 또는 유수중 투하 석재의 이동거리를 산정하기 위한 간편한 방법을 도출하기 위하여 간단하면서도 어느 정도 정밀성을 갖고 있는 항력계수 산정식을 도입하였다. 도입된 항력계수 산정식은 매끈한 구형체인 경우 정밀식의 해와 거의 유사한 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 흐름상태를 반영할 수 있었다. 정수중의 침강속도 또는 낙하거리를 산정하기 위한 이론식을 유도하였으며, 항력계수의 조정으로 관측결과와 일치하는 산정결과를 얻을 수 있었다. 유수중의 이동거리 산정을 위하여 2차 상미분방정식을 유도하였고, 이의 해를 Runge-Kutta법으로 구하는 수치모형을 개발하였다. 또한 여러 가지 조건에 대한 산정치를 구하여 비교하였다.

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고체 수송관이 있는 2 단 기포 유동층에서 붕괴 속도에 대한 하단 층 높이의 영향 (Effect of Lower Bed Height on Collapse Velocity in the Two-Stage Bubbling Fluidized-Bed with a Standpipe for Solid Transport)

  • 무하마드 샤쟈드 쿠람;최정후
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.864-870
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    • 2018
  • 고체 수송관(standpipe, 내경 0.025 m)으로 연결된 2 단 기포 유동층(내경 0.1 m, 높이1.2 m)에서 붕괴 속도에 대한 하단 층 높이의 영향을 조사하였다. 기체로는 공기를 사용하였고, 고체로는 입도가 큰 입자(< $1000{\mu}m$, 겉보기 밀도 $3625kg/m^3$)와 입도가 작은 입자(< $147{\mu}m$, 겉보기 밀도 $4079kg/m^3$)를 혼합한 입자를 사용하였다. 작은 입자의 혼합비, 하단 유동층의 층 높이, 상단 유동층 분산판을 실험 변수로 고려하였다. 붕괴 속도는 하단 유동층의 정체 층 높이가 증가할수록 증가하였다. 그러나 작은 입도의 혼합비가 증가하면 이 효과가 감소하였다. 이 효과는 층 높이 증가에 따른 고체 수송관 압력 강하의 증가 때문이 아니라, 수송관 출구를 막는 농후상 굵은 입자 층 높이의 증가 때문으로 보였다. 상단 유동층 분산판 압력 강하의 증가는 붕괴 속도를 조금 감소시켰다. 붕괴 속도를 예측하는 개선된 상관식을 제안하였다.

고장도용 수중불분리성 콘크리트의 현장적용을 위한 연구 (A Study for In-situ Application of High Strength Antiwashout Underwater Concrete)

  • 문한영;송용규;이승훈;정재홍
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.336-345
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    • 2001
  • 수중콘크리트는 재료분리에 의한 품질의 저하, 현장 주변의 오염 등 문제점이 있을 뿐만 아니라 고강도 및 초대형 수중콘크리트 구조물을 축조해야 할 필요성이 요구되면서 새로운 재료 및 공법의 개발이 요망된다. 그래서 수중불분리성 콘크리트의 재료분리와 수화열의 저감 및 장기강도 증진을 목표로 제조한 수중불분리성 콘크리트의 현장적용성에 대한 연구를 착안하게 되었다. 모형 실험체(I)에 의한 실험결과, 슬럼프 플로우 58cm인 수중불분리성 콘크리트를 24㎥/hr 정도의 속도로 타설할 경우, 5m의 단부까지 약 1분 정도 소요되었으며, 타설면은 거의 수평을 유지하는 시공성을 나타내었으며, 각 부위별 코어 공시체의 압축강도는 240 kgf/$\textrm{cm}^2$을 상회하는 값임을 알 수 있었다. 한편, 모형 실험체(II)에 사용된 고강도용 수중불분리성 콘크리트의 pH값과 현탁물질량은 각각 경과시간 30분에서 10.0~11.0 및 51 mg/$\ell$, 초결 및 종결시간은 각각 30 및 37시간 정도 그리고 슬럼프플로우 값은 53$\pm$2cm범위였다. 이 콘크리트로서 27㎥/hr 정도의 속도로 타설한 결과, 철근 배근의 유무에 관계없이 유동속도는 큰 차이가 없었으며 유동 구배는 거의 수평면을 유지하였다. 코어 공시체의 압축강도 및 탄성계수는 유동거리가 멀어질수록 약간 감소하였으나 중앙부위에서 가장 큰 값을 나타내었다.

고압$\cdot$저온 가스 배관에서 수분에 의한 하이드레이트 플러깅 형성 (A Study on the Formation of Hydrate Plugging due to water molecules in High Pressure and Low Temperature Gas Pipeline)

  • 이정환;백영순;성원모
    • 한국가스학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 가스 하이드레이트는 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 등과 같은 천연가스-성분이 물에 의해 포획된 얼움형태의 고체연료로서, 세계적으로 가스 하이드레이트 추정 매장량은 기존 화석연료 매장량에 비해 약 2배 이상인 것으로 예측되어 미래의 신 에너지 자원으로 기대되고 있다. 그러나 이러한 에너지 자원측면과는 반대로 파이프라인을 통한 가스 수송과정에서 형성된 하이드레이트는 유동저해나 배관손상을 유발 할 수 있는 요인으로 영구동토지연인 시베리아는 물론이고 북해와 멕시코만 등의 여러 유전이나 가스전에서 심각한 문제를 발생시키고 있다. 해저 가스 파이프라인이나 동토지역을 통과하는 가스 파이프라인에서는 관내 압력과 온도에 따라 하이드레이트가 생성될 수 있으며, 특히 송출압력을 높게 할 경우에는 파이프라인 안에 하이드레이트가 생성될 가능성은 더욱 높아져, 플러깅 형성에 의한 유동저해 및 배관손상이 예상된다. 본 연구에서는 실제 파이프라인 내부에서 하이드레이트로 인한 플러깅 생성 메카니즘을 규명하고 이에 대한 형성조건을 측정함으로써, 그 방지기준 및 방지책을 선정하는데 활용하고자 실험실 규모의 환상형 파이프라인 실험장치를 개발하려다. 개발된 실험장치를 통해 파이프라인에서의 하이드레이트 평형조건을 도출하고, 다양한 속도 및 압력 조건하에서 하이드레이트 플러깅 형성온도를 측정하였다 이를 통해 유통속도 및 압력, 온도에 관한 상관관계를 파악하고 그 경향을 도출함으로써 실제 가스 파이프라인에의 하이드레이트 플러깅 형성조건을 파악할 수 있었다.

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전자부자 시스템을 활용한 자연하천의 유속과 유량 측정 (Measurement of Velocity and Discharge In Natural Streams with the Electronic Float System)

  • 이찬주;김원;김치영;김동구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4B호
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    • pp.329-337
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    • 2009
  • 본 연구에서는 GPS와 RF 통신을 이용하여 개발한 전자부자 시스템을 간략하게 설명하고 현장 실측 결과를 분석하고 제시 하였다. 개발된 시스템은 15개의 전자부자를 동시에 이용하여 유량측정에 활용할 수 있다. 전자부자는 GPS를 이용하여 실제 유하경로를 측정할 수 있으며, 이를 통해 기존 부자법에 비해 10% 정도의 유속 측정 정확도의 개선이 가능하였다. 또한 ADCP와 유속 측정값을 비교한 결과 대체로 일치하는 결과를 보였다. 전자부자와 일반 부자법에 의해 계산된 소단면별 단면적 차이는 -79~71%에 달하였으며, 특히 부자의 중앙 수렴 경향으로 인해 좌우안 부근의 단면적 차이가 증가하였다. 부자의 유하경로와 단면의 배치가 불규칙한 지점에서 전자부자는 댐 방류량 대비 5~6%의 유량 개선 효과를 가지는 것으로 나타났다. 전자부자는 GPS에 기반한 측위 정보를 제공함으로써 정확한 유속과 단면적 산정이 가능하며, 현장 여건과 관계없이 적은 인력으로 측정과 분석, 유량계산을 신속하게 실시간으로 수행함으로써 홍수 유량측정의 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

공기절연 전력설비를 위한 교류전로파괴전압-온도특성에 관한 연구 (A Study on the A.C.Breakdown Voltage-Temperature Characteristics for Air Insulated Power Installation)

  • 김상구;송현직;김영훈;이광식;이동인
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권1호
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    • pp.47-53
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    • 1995
  • 본 연구는 공기절연 전력설비를 위한 교류전로파괴전압($\textrm{V}_{Brms}$)-온도 (T)특성을 연구할 목적으로 교류 고전압 인가시 온도변화(30[$^{\circ}C$]-[$180^{\circ}C$])에 따른 유동공기의 전로파괴특성을 기체방전이론과 유체역학 이론을 적용하여 연구하였다. 그리고 본 실험에서의 전극계는 내부직경이 5[cm]인 직원통간에 침대침전극을 배치하였다. 본 연구에서 얻은 중요한 결론은 다음과 같다. $\textrm{V}_{Brms}$)은 유속(U)이 증가함에 따라 상승하였다. $\textrm{V}_{Brms}$는 高溫에서 포화하였다. 高溫(T : [$180^{\circ}C$])에서는 低溫(T : 30[$^{\circ}C$])보다 $\textrm{V}_{Brms}$가 4.7[kV]가 낮게 나타났다. $\textrm{V}_{Brms}$$\textrm{V}_{Brms}=A\times{Log[Re]}+B}$의 식으로 나타낼 수 있었다. 여기서 A, B는 상수이다.

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동해 심층수 개발해역의 오염부하량 해석과 해황변동 (Analysis of Pollutant Loads and Physical Oceanographic Status at the Developing Region of Deep Sea Water in East Sea, Korea)

  • 이인철;김경회;윤한삼
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.340-345
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    • 2003
  • This study, as a basic study for establishing a influence forecasting/estimating model when drain the deep sea water to the ocean after using it, carried out studies as follows; 1) estimating the amount of river discharge and pollutant loads inflowing into the developing region of deep sea water in East Sea, Korea 2) a field observation of tidal current, vertical distribution of water temperature and salinity, and 3-D numerical experiment of tidal current to analysis physical oceanographic status. The amount of river discharge flowing into the study area was estimated about $462.6{times}10^{3}m^{3}/day$ of daily mean in 2002 year. annual mean pollutant load of COD, TN and TP were estimated 7.02 ton-COD/day, 4.06 ton-TN/day and 0.39 ton/day, respectively. Field observation of tidal current results usually show about $20{\sim}40cm/sec$ of current velocity at the surface layer, it indicated a tendency that the current velocity decreases under 20cm/sec as the water depth increases. We could find a stratification within approximately the depth of 30m in field observation area, and the depth increases. We could find a stratification within approximately the depth of 30m in field observation area, and the differences of water temperature and salinity between the surface layer and bottom layer were about $18^{\circ}C$ and 0.8 psu, respectively. On the other hand, we found that there was a definite as the water mass of deep sea water about 34 psu of salinity.

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동일한 유입온도조건에서 R134a와 R22 적용 응축기의 특성비교 (Comparison of Condenser Characteristics using R134a and R22 under the Same Inlet Temperature Condition)

  • 강신헝;변주석;김창덕
    • 에너지공학
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    • 제15권3호
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    • pp.166-173
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상용 냉동 공조기기에서 사용하고 있는 휜-관 열교환기에서 R22와 이의 대체냉매로 채용하고 있는 R134a 압력강하와 열전달 특성에 대해 실험적으로 연구하였다. 실험은 입구온도 $60^{\circ}C$, 질량유량 $150,\;200,\;250\;kg/m^{2}s$의 범위에 대해 수행하였다. 이때 공기의 유입조건은 전구온도 $35^{\circ}C$, 상대습도 40%, 공기유속은 $0.68{\sim}1.6m/s$이다. 실험 결과 응축기 출구의 과냉도를 $5^{\circ}C$로 유지한 경우 Rl34a의 필요공기유속은 R22보다 5.9%작게 나타났으며, R134a의 압력강하는 R22보다 $18.1{\sim}20.4%$의 범위 내에서 크게 나타났다.

탄소강 배관 티에서 편향 난류유동에 따른 속도성분과 국부감육의 상관관계 (Relationship Between Local Wall Thinning and Velocity Components of Deflected Turbulent Flow Inside the Tee Sections of Carbon Steel Piping)

  • 김경훈;황경모;강덕원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권7호
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    • pp.717-722
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 국부감육이 일어나고 있는 위치들을 분석하고, 그와 관련된 난류매개변수를 밝혀내는데 있다. 축소 제작된 배관계 티부분에서의 실험과 수치해석이 이루어졌으며, 실제로 배관계 부품내에서의 유동특성을 유추하기 위하여 그 결과들이 비교 검토되었다. 국부감육율과 난류 매개변수간의 상관관계를 결정하기 위하여 급수가열기 주 배관에서의 티 부품에 대한 수치해석이 수행되었고, 실제적인 국부감육 발생 위치를 찾아내기 위해 알칼리 금속염을 사용하여 감육 유로가시화 실험을 수행하였으며, 이를 기초로 한 난류매개 변수와 국부감육의 두께가 비교 분석되었다. 이러한 결과 값 비교를 통하여 얻어낸 바로는 기하학적 형태에 기인하는 배관 벽면에서의 박리로 인한 반경 방향 유속 Vr이 국부 감육 현상과 가장 연관성이 높은 것으로 나타났다.