• 제목/요약/키워드: hydraulic conditions

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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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Practical Photovoltaic Simulator with a Cross Tackling Control Strategy Based on the First-hand Duty Cycle Processing

  • Wang, Shuren;Jiang, Wei;Lin, Zhengyu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권4호
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    • pp.1018-1025
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    • 2015
  • This paper proposes a methodological scheme for the photovoltaic (PV) simulator design. With the advantages of a digital controller system, linear interpolation is proposed for precise fitting with higher computational efficiency. A novel control strategy that directly tackles two different duty cycles is proposed and implemented to achieve a full-range operation including short circuit (SC) and open circuit (OC) conditions. Systematic design procedures for both hardware and algorithm are explained, and a prototype is built. Experimental results confirm an accurate steady state performance under different load conditions, including SC and OC. This low power apparatus can be adopted for PV education and research with a limited budget.

The Lubrication Characteristics of the Vane Tip Under Inlet Pressure Boundary Conditions for an Oil Hydraulic Vane Pump

  • Cho Ihn-Sung;Oh Seok-Hyung;Jung Jae-Youn
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권12호
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    • pp.2179-2186
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    • 2005
  • The lubrication modes of line contact between the vane and the camring in an oil hydraulic vane pump have been investigated. First, variations of the radial acting force of a vane were calculated from previously measured results of the dynamic internal pressure in four chambers surrounding a vane. Next, distinctions of the lubrication modes were made using Hooke's chart, which represents an improvement over Johnson's chart. Finally, the influence of boundary conditions in the lubrication region on fluid film lubrication was examined by calculating film pressure distributions. The results show that the lubrication modes of the vane tip are a rigid-variable viscosity region. This region discharges pressure higher than 7 MPa, and exerts a great influence on oil film pressure in the large arc section due to the Piezo-viscous effect.

압축과 전단 하중을 받는 인공 암석 절리의 수리적 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Hydraulic Behavior of Artificial Rock Joint under Compression and Shear Loading)

  • 이희석;박연주;유광호;이희근
    • 터널과지하공간
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    • 제10권1호
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    • pp.45-58
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    • 2000
  • 다양한 하중 조건하의 암석 절리에 대한 수리적 거동을 규명하기 위해서 수리전단 시험이 가능한 주기 전단시험 시스템을 설계, 제작하였다. 실험실에서 인공 절리 시료에 대한 압축,전단 조건하의 수리 시험을 실시하였다. 시험 전의 시료에 대한 3차원 간극 측정을 통해 절리의 간극 분포 특성을 규명하였다. 수직응력에 따른 투수계수 변화는 기존 수리 모델과 잘 일치하였다. 전단 하중하의 수리적 거동은 초기에는 팽창 특성을 따랐으며, 팽창의 증가에 따라 투수계수가 커겼다. 전단이 진행됨에 따라 유동률은 충전물 생성과 간극의 엇갈림으로 인해 다소 일정해졌다. 주기전단 하의 수리 거동 역시 돌출부 손상과 충전물 생성의 영향을 받았다. 또한 압축과 전단 하중하의 수리 간극과 역학 간극의 관계가 조사, 비교되었다.

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유압식 확장기가 내장된 오거 크레인의 특성 및 신뢰성 평가 (Evaluation of Characteristics and Reliability of an Auger Crane with Built-in Hydraulic Extender)

  • 김점식;권신원
    • 전기학회논문지P
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    • 제59권1호
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    • pp.77-82
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    • 2010
  • This study evaluated the characteristics and reliability of an auger crane with a built-in hydraulic extender. The field test of the hydraulic extender was performed with the hydraulic lines filled with hydraulic fluid and free of air. The pressure generated during the test was measured with a digital pressure gauge. The crane was considered to have undergone one cycle of the excavation process after it had performed excavation under three conditions at the same location. This process was performed three times in total. From the results of the excavation using the hydraulic extender, it was found that the maximum pressure and torque measured were 19.9 [MPa] and 895.4 [$kgf{\cdot}m$], respectively. The rotation force of the auger crane generated at this time signifies a horizontal force. If the excavation diameter of the auger crane is increased, the rotation speed is reduced causing the circumferential speed to also be reduced. The torsional shear stress of the extendable auger crane was calculated to be approximately 23.5 [MPa]. However, the rotation shaft material used for this system was carbon steel for machine structural use (SM45C). Since the minimum torsional yield stress is greater than 150 [MPa] according to KS D 3752, it means the equipment has secured a safety factor greater than 6. Therefore, it was found that when performing work using the extendable auger crane, it exhibited no problems with the safety and reliability of its shaft.

무독성 호안블록의 수리학적 안정성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Hydraulic Stability of Non-toxic Revetment Block)

  • 김상우;구영민;김영도;박재현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.987-995
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 국내 하천 복원의 자연친화적인 설계를 위한 무독성 호안공법의 수리적 안정성을 검토하는 것이다. 최근 들어 공학적 효율 위주의 치수 기능만을 위한 하천관리 정책에서 벗어나 하천의 환경적 기능의 개선을 위한 생태하천 복원사업이 이루어지고 있다. 그러나 신규 호안공법에 대한 부적절한 수리학적 설계기준이 자주 홍수기 경제적 손실을 유발하고 있다. 사석 및 블록의 안정성에 관한 연구는 크게 하천에서 제방, 하상보호, 세굴방지 등의 목적과 바다에서 호안 또는 방조제의 축조에 따라 투하하는 사석의 안정성에 기초를 둔 연구가 대부분이며 경험식으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 최고 유속 3.5 m/s인 고속수로를 제작하여 수리실험을 수행하였으며, 무독성 접착제를 이용한 블록공법에 대한 다양한 조건의 수리실험을 통해서 수리적 안정성을 위한 호안블록의 한계유속을 구하였다.

압력과 온도 복합가속모형을 적용한 유압호스 조립체 수명특성 연구 (A Study of Life Characteristic of Hydraulic Hose Assembly by Adopting Complex Accelerated Model with Acceleration Factors of Pressure and Temperature)

  • 이기천;김형의;조유희;김재훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1697-1703
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    • 2010
  • 유압호스는 건설기계, 자동차, 항공기 등 각종 기계의 유압장치에서 동력을 전달하기 위한 배관으로 사용된다. 산업의 전분야에서 에너지를 전달하기 위한 배관의 한 종류로서 진동이나 충격 등으로부터 시스템을 보호하는 역할을 한다. 여러 가지 외부 환경 조건으로부터 시스템을 유지하기 위해서는 호스 조립체에서 온도와 압력 등의 외부 환경 조건에 대한 내성을 가지고 있어야만 한다. 본 연구에서는 기존에 호스 조립체에 대해 온도 또는 압력 중 한 가지 인자를 고려한 가속모형을 제시한 연구는 있었지만 두 가지 인자를 동시에 고려한 가속모형은 제시하지는 못하였으므로, 호스 조립체의 압력과 온도를 모두 고려한 복합가속 모형식을 제안하는 것을 목적으로 한다.

수리해석을 기반으로 어도 효율을 평가하는 기법 (Evaluation technique for efficiency of fishway based on hydraulic analysis)

  • 백경오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권spc2호
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    • pp.855-863
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    • 2019
  • 어류의 어도 이용효율평가를 위해서는 유인효율과 통과효율로 분리하여 분석할 때, 각각의 효율을 증대시킬 수 있는 방향으로 어도 설치 및 관리 계획이 수립될 수 있다. 기 설치된 어도는 어류 모니터링을 통해 보다 직접적으로 각각의 효율을 평가할 수 있다. 반면 어도를 계획할 때, 또는 여건상 어류 모니터링이 어려운 경우, 수리해석을 통해 간접적으로 어도 효율을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 어도의 효율평가가 가능한 수리해석 기법을 제시하였다. 유인효율 분석에는 어류 물리서식처 모듈이 장착된 River-2D모형을 사용하였고, 효율의 지표로 가중가용면적을 제안하였다. 통과효율 분석에는 자유 수면을 가지고 수리구조물상의 유체거동을 해석할 수 있는 3차원 모형(Flow-3D)을 해석 도구로 이용하였다. 그리고 덕천강 백곡보에 설치된 아이스하버 어도를 선택하여 어도 효율을 가늠해 보았고, 실제 어류 모니터링자료와 비교해 보았다. 그 결과 수리해석 자료를 정량적으로 어도 효율로 치환하기는 어렵지만, 대체적인 경향성 파악에는 도움을 줄 수 있었다.

순환수취수펌프장 내의 흐름에 대한 수리 및 수치모형실험 (Hydraulic and Numerical Model Experiments of Flows in Circulation-Water-Pump Chambers)

  • 이용곤;정상화;김창완
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.631-643
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    • 2005
  • 신설될 복합화력발전소 취수펌프장 계획안에 대하여 수치 및 수리모형실험을 수행하고 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 가능성이 발견되면 개선안을 도출하는 것이 본 연구의 목적이다. 수리모형은 1:20의 크기로 아크릴을 이용하여 제작되었고 2차원 수치모형실험은 RMA2모형을 이용하였다. 수리 및 수치모형실험의 결과를 평가하기 위하여 취수로 및 취수펌프장내 흐름에 대한 평가기준을 설정하였다. 복합화력발전소 취수펌프장의 계획안에 대한 2차원 수치모형실험을 통하여 얻어진 연직방향 와도를 수리모형실험결과와 비교하여 흐름평가기준의 하나인 와류발생 가능성을 평가하였다. 계획안은 취수펌프장내에서 큰 규모의 와류가 발생하여 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 이에 따라서 9개 개선안이 고안되어 수치모의되었다. 9개중 4개의 개선안에 대하여 수리모형실험이 수행되었다. 수리모형실험에 근거하여 4개의 개선안의 하나가 최종개선안으로 제시되었다. 공간적인 제약조건이 있는 순환수취수펌프장 및 취수로 설계의 경우 격벽과 도류벽을 이용하면 순환수취수펌프장의 흐름상황을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.

대수층 축열 에너지(ATES) 시스템 모델에서 지하수 유동 영향에 의한 지반내 온도 분포 예측 시뮬레이션 (Simulation of thermal distribution with the effect of groundwater flow in an aquifer thermal energy storage (ATES) system model)

  • 심병완
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) can be a cost-effective and renewable geothermal energy source, depending on site-specific and thermohydraulic conditions. To design an effective ATES system having the effect of groundwater movement, understanding of thermohydraulic processes is necessary. The heat transfer phenomena for an aquifer heat storage are simulated by using FEFLOW with the scenario of heat pump operation with pumping and waste water reinjection in a two layered confined aquifer model. Temperature distribution of the aquifer model is generated, and hydraulic heads and temperature variations are monitored at the both wells during 365 days. The average groundwater velocities are determined with two hydraulic gradient sets according to boundary conditions, and the effect of groundwater flow are shown at the generated thermal distributions of three different depth slices. The generated temperature contour lines at the hydraulic gradient of 0.001 are shaped circular, and the center is moved less than 5 m to the direction of groundwater flow in 365 days simulation period. However at the hydraulic gradient of 0.01, the contour center of the temperature are moved to the end of east boundary at each slice and the largest movement is at bottom slice. By the analysis of thermal interference data between two wells the efficiency of the heat pump system model is validated, and the variation of heads is monitored at injection, pumping and no operation mode.

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