Relationships between soil saturated hydraulic conductivity ($K_s$) and porosity (${\phi}$) have been developed over many years; however, use of these relationships for evaluating rain-induced seals is limited mainly because of difficulties in estimating seal pore-size characteristics. The objectives of this study were to evaluate the $K_s$ of soil surface seals over a range of thicknesses, where seal thickness was determined using a High-Resolution-Computed-Tomography (HRCT) scanner, and to investigate relationships between $K_s$ and ${\phi}$ of developing seals in samples with equivalent diameters (e.d.) ${\geq}15\;{\mu}m$. A Mexico silt loam soil was packed to a bulk density (${\rho}_b$) of $1.1\;Mg\;m^{-3}$ in cylinders 160-mm i.d. by 160-mm long and subjected to $61-mm\;h^{-1}$ simulated rainfall having a kinetic energy (KE) of $25\;J\;m^{-2}\;min^{-1}$ for 7.5, 15, 30, and 60 min to create a range in seal development. Thicknesses of the seal layers were determined by analysis of HRCT images of seals. The $K_s$ values of the seals were estimated using an effective $K_s$ value ($K_{s-eff}$). The $K_s-{\phi}$ relationship was described by a Kozeny and Carmen equation, $K_s=B{\phi}^n$; where B and n are empirical constants and n = 31. This approach explained 86% of the variation between $K_s$ and ${\phi}$ within the soil seals. Knowledge of surface seal information and hydraulic conductivity can provide useful information to use in management of sites prone to sealing formation.
모형시추공 내에서 공내수 전기전도도의 자동 측정시스템을 구축하고 이로부터 수리상수 결정과 관련된 제반 기초 환경을 검증하였다. 실험은 상대적으로 높은 염도를 공내수로 하고 증류수를 지층수로 사용하여 지층수의 유입과 유출되는 유량을 일정하게 유지한 상태에서 공내수의 전기전도도 프로파일을 구하는 방식으로 이루어졌다. 관찰의 주 대상은 공내수와 지층수 사이의 염도차. 온도차 및 지층수의 유입량. 유입 ·유출구에 따른 모형시추공 내에서의 전기전도도 변화 양상 파악에 있었다. 실헌결과, 이들 요인이 미치는 영향범위와 적정 측정 환경이 제시되어 향후 모델 실험 및 원위치시험에서 적용될 기초실험 여건이 마련되었다.
A dynamic reliability model which can take into account the time history of loading sequences may be applied to the analyses of the hydraulic stability of armor units on rubble-mound breakwaters. All the parameters related to the stability of structures have been considered to be constants in the deterministic model until now. Thus, it is impossible to study the effects of some uncertainties of the related random variables on the stability of structures. In this paper, the dynamic reliability model can be developed by POT(Peak Over Threshold) method in order to take into account the time history of loading sequences and to investigate the temporal behaviors of stability of structure with its loading history. Finally, it is confirmed that the results of dynamic reliability model agree with straight- forwardly those of AFDA(Approximate Full Distribution Approach) of the static reliability model for the same input conditions. In addition, the temporal behaviors of probability of failure can be studied by the dynamic reliability model developed to analyze the hydraulic stability of armor units on rubble-mound breakwaters. Therefore, the present results may be useful for the management of repair and maintenance over the whole life cycle of structure.
Passive suspensions with fixed design constants are very restrictive in the inherent suspension problem, the trade-off between the ride quality and the suspension travel. Active suspensions are used to solve some drawbacks of passive suspensions. In this paper, we propose a controller design for vehicle active suspensions considering variable driving conditions. Our controller estimates the current driving conditions by detecting the road frequencies gotten from Fourier Transform and decides which factor must be emphasized between the ride quality and the suspension travel. In one case of focusing on the ride quality, we use the skyhook control law and in the other case of focusing on the suspension travel, the double skyhook control law is used. The control law modified by various road situations outputs the reference force value the electro-hydraulic actuator in active suspension system must generate. To track the reference force, we adopt the sliding control law which is very useful in controlling the nonlinear system like the electro-hydraulic actuator.
Zonoozi, M. Hasani;Moghaddam, M.R. Alavi;Maknoon, R.
Membrane and Water Treatment
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제5권4호
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pp.281-293
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2014
The present work aimed to study the decolorization kinetics and characteristics of a selected azo dye under the influence of two key operational parameters including hydraulic retention time (HRT) and solid retention time (SRT). The decolorization efficiency and the two important criteria of k and normalized k (k/MLSS) were evaluated in lab-scale membrane sequencing batch reactors (MSBRs) at various HRTs of 48, 24 and 16 h (with constant SRT) and in addition, at various SRTs of infinity, 40 and 10 d (with constant HRT). According to the obtained results, both zero and first-order kinetics were properly fitted the decolorization profiles of the selected azo dye in all of the applied HRTs and SRTs. Increase of both HRT and SRT positively affected the decolorization efficiency. More MLSS concentrations corresponded to the lower HRTs and the higher SRTs resulted in higher decolorization rate constants (k). However, the effect of reducing the HRT was not compensated by increase of the MLSS concentration in order to reach higher decolorization efficiency. In addition, increase of the decolorization efficiency, as a consequence of the higher MLSS concentrations at longer SRTs, was restrained by decrease of the time-limited decolorization capability of biomass (represented by normalized k). Evaluation of both k and normalized k is suggested in order to have a more precise study on the decolorization kinetics and characteristics.
본 연구에서는 수막설비에 사용되는 워터커튼 노즐의 형상 인자 변화에 따른 분사압력과 방사유량 그리고 액적의 평균크기의 상관관계를 분석하였다. 이를 위해서 노즐의 내부 직경과 폭을 변화한 총 5개(D5W3, D5W6, D5W8, D4W6 그리고 D7W6) 각각의 노즐을 제작하였으며, 액적 측정 실험 장치를 구성하여 노즐의 수력직경 변화에 따른 유량 계수와 액적의 분포 상수를 반복실험을 통하여 산출하였다. 그 결과 유량계수는 노즐의 직경과 폭이 증가함에 따라 수력직경의 0.79 지수승과 62.8의 상수값에 비례하여 증가하는 것으로 나타났으며, 평균 액적의 크기는 분사 압력의 -0.235 지수승의 크기로 감소하였다. 특히, 본 연구에서 정의한 액적의 분포상수는 수력 직경의 0.258 지수승과 244.21의 크기에 비례하여 증가하는 것으로 나타났으며, 동일 워터커튼 노즐에 대해서 분사압력의 크기가 증가할수록 평균 액적의 크기가 감소하는 것을 검증하였다. 본 연구 결과는 수막설비용 노즐의 형상 설계에 따른 유동 특성을 예측하기 위한 노즐의 분사압력, 방사유량 그리고 평균 액적크기의 설계 자료로 활용이 유용할 것으로 판단된다.
토양 및 지하수의 오염 확산을 방지하면서 오염물을 처리할 수 있는 생물벽체(Biobarrier)에 적용하기 위해 회분식실험과 칼럼 실험을 실시하였다. 회분식 실험에서는 순수 호기성 미생물 Pseudomonas fluorescens의 글루코즈와 당밀에 대한 동역학 상수를 산정하였다. P. fluorescens의 최대비성장속도(Vmax)는 글루코즈와 당밀을 사용하였을 때 $23^{\circ}C$에서 각각 $0.246\;hr^{-1}$, $0.073\;hr{-1}$로 글루코즈의 비성장속도가 빠르지만, P. fluorescence 성장 시 당밀에 대한 지체기가 없으며, 경제성을 고려하여 당밀을 칼럼실험의 탄소원으로 사용하였다. 일정수두 칼럼실험에서 P. fluorescence를 접종하고 영양원을 주입하면서 칼럼 내 토양의 투수계수 감소를 측정한 결과 영양원 주입 6일 만에 투수계수는 $4.1{\times}10^{-2}\;cm/sec$에서 $2.8{\tims}10^{-4}\;cm/sec$로 $6.8{\times}10^{-3}$배 감소하였고, 미생물량은 유입부에서 최대값을 나타냈다. 그러나 투수계수의 감소를 야기하는 미생물의 성장은 탄소원이 아닌 전자수용체(용존산소)의 농도에 의하여 제한되었다.
터널의 대단면화에 따라 각 암반 지보의 역할과 그 보강효과를 확인하고 보다 합리적인 지보구조로의 변화가 요구되고 있다. 특히, 굴착직후 숏크리트에 의한 지보효과가 효과적이지 못한 터널에서는 지보 매커니즘에 대한 추가적인 검토가 필요하다. 강도가 발생하지 않는 터널이 가장 불안한 상태에 있을 때의 지보구조는 충분한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 약재령 (若材令)시 록볼트에 의한 보강효과를 볼트 그라우트재의 경화를 고려하여 모의암반에 의한 실험 및 수치해석을 실시하여 시간의존에 따른 그라우트재의 압축강도와 재령, 부착강도와 재령, 부착강성과 재령과의 관계를 명확하게 하는 것으로 굴착직후의 록볼트의 암반보강 효과를 검토하고, 약재령시 록볼트의 모델화 및 물리정수를 산정하였다. 또 그라우트재의 효과를 가지지 않고도 해결되는 수압팽창형 프리쿠션볼트에 의한 굴착직후의 암반보강효과에 대해서도 검토하였다.
산업기계에서 공기압 또는 유압용 액추에이터(actuator)가 넓이 사용되는데 액추에이터의 중요 부품으로 탄성중합체로 만들어진 시일을 사용한다. 우수한 밀봉특성을 요구하는 시일의 재료로 내유성과 내마모성이 비교적 우수한 NBR(nitrile butadiene rubber) 재료가 가장 많이 사용한다. 산업기계의 액추에이터는 적용환경에 따라 낮거나 혹은 높은 온도에서 사용되는데 여러 온도에서 NBR은 그에 따른 특성이 다르게 나타난다. 본 연구에서는 새롭게 만들어지고 있는 재료 중 공기압, 유압용 시일(Seal)재료로 사용하는 Hs70, 80, 90등 3종의 NBR을 각각 $-10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;80^{\circ}C,\;100^{\circ}C$온도에서 소재의 비선형(nonlinear) 특성의 시험과 유한요소해석에 필요한 재료상수를 알아보고 각각의 온도에서 하중 반복조건에 따른 소성변형 경향을 살펴보았다.
비전통 에너지 자원의 하나인 셰일가스를 개발하기 위해서는 수평시추와 수압파쇄가 필요하고 이 작업들은 수평응력차비가 낮은 곳에서 실시한다. 수평응력차비는 일반적으로 최대 수평응력과 최소 수평응력을 측정하여 구하지만 동탄성계수와 이방성변수를 활용하여 구하기도 한다. 본 연구에서는 단양 석회암 암석코어 시료실험을 통해 이방성 특성을 살펴보고 수평응력차비를 구하였다. 단양 석회암체에서 퇴적 층리면에 수직, 45도, 수평방향으로 된 암석코어 시료를 성형하고 P파 속도, S파 속도, 밀도를 측정한 후 동탄성계수, 컴플라이언스계수를 구하여 수평응력차비를 계산하였다. 시료분석결과 수평응력차비는 약 0.185로 제시하였다. 단양 석회암은 층리 대칭축에 따라서 P파, S파의 속도가 변화하여 Thomsen 매개변수 값도 이와 같은 특징을 잘 반영하고 있으며 수평응력차비는 포아송 비보다 컴플라이언스 값에 영향을 많이 받고 있다. 향후 SH파 속도를 측정할 경우 좀 더 정확한 암석물리 물성을 구할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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