• 제목/요약/키워드: hydraulic model experiments

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중간수심역 조건에서 직립식 구조물의 전달파고계수 산정에 관한 수리실험 (Hydraulic Experiments on Transmission Coefficients for Vertical Structure under Intermediate Water Depth Condition)

  • 김영택;이종인
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.345-352
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    • 2015
  • 본 연구에서는 직립식 구조물의 전달파고계수 산정을 위한 2차원 수리실험을 실시하였다. 불규칙파를 입사파로 적용하였으며 직립식 구조물에 대한 전달파고계수 산정식을 제안하고, Goda(1969) 등의 결과와 비교하였다. Goda(1969)의 결과는 입사파로 규칙파를 적용한 결과로서 불규칙파를 적용한 본 실험의 결과와 차이를 보였다. Goda의 결과가 본 연구에 비하여 크게 전달파고계수를 제시하는 것을 알 수 있었다. 또한 Goda는 직립벽에 대하여 평균, 상한 및 하한에 대한 계수값을 제시하였으나(d=h조건), 본 연구에서는 각각의 설계요소(구조물 폭, 수심, 파장 등)가 전달파고계수에 주는 영향을 계수를 통하여 정량적으로 제시하였다. 또한 여유고가 0인 조건에 대한 에너지보존 및 전달파고 특성을 제시하였다.

수리역학적 상호작용을 고려한 균열암반매질에서의 수리학적 거동에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Hydraulic Behavior in a Fractured Rock Medium with Hydromechanical Interaction)

  • 정우창;박영진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.61-68
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    • 2009
  • 본 논문은 수리학적 현장 주입시험 기간 동안 고려될 필요가 있는 수리역학적 상호작용에 따른 균열암반매질의 수리학적 거동에 대한 수치적 연구이다. 이러한 주입시험은 굴착정 내에 설치된 개구간(open hole section)을 따라 높은 압력을 가진 유량을 주입하며, 이를 통해 굴착정을 가로지르는 균열로부터 유량을 측정하는 것이다. 시간에 따라 변화되는 유량측정결과는 수리역학적 상호작용에 대한 분석 및 예측을 위해 개발된 수치모형의 현장 적용성을 평가하기 위해 사용되었다. 유량측정결과 전도성이 있는 균열들은 상호의존적인 균열망을 형성하며, 이로 인해 균열망을 구성하는 개별적인 균열요소들은 독립적인 시스템으로서 적절하게 모형화 될 수 없음을 보여주었다. 또한 간극수압이 굴착정 주위에 작용하는 최소주응력을 초과할 때 새로운 유체유입영역이 발생되며, 이러한 최소주응력보다 훨씬 큰 간극수압은 굴착정 주위의 균열들에 의해 유지될 수 있다는 것을 보여주었다. 본 연구에서 이러한 특성들이 자연 상태의 균열망의 구성형태에 따라 어떻게 영향을 미치게 되는지 이산 균열망 모형을 통해 수치적으로 분석되었다.

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하안림 영향 검토를 위한 수심평균 2차원 수치모형 적용 (Application of Depth-averaged 2-D Numerical Model for the Evaluation of Hydraulic Effects in River with the Riparian Forest)

  • 김지성;김원;김혜주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2B호
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    • pp.165-173
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    • 2011
  • 본 연구에서는 평수위면을 따라 하안림을 조성할 경우 발생할 수 있는 흐름특성의 변화를 검토하기 위하여 FESWMS FST2DH 모형을 이용하였다. FESWMS 모형은 개별 수목에 작용하는 항력을 직접 계산하여 수목으로 인한 흐름저항의 증가를 계산하고, 식재부와 비식재부 영역간의 운동량 교환을 포물선형 난류모형으로 비교적 정확히 해석할 수 있는 수심평균 2차원 수치모형이다. 모형의 적용성 검증을 위하여 홍수터 식재후 횡방향 유속변화 수리실험 결과와 비교하였고, 두 가지 수목밀도의 경우 모두 계산 유속은 실측 유속과 잘 일치하였다. 실제 하천내 수목 식재구역에 적절한 Manning 계수를 적용함으로써 식재후 수위 및 유속변화를 추정하는 기존 방법은 본 연구결과와 비교하여 홍수위 변화는 거의 유사한 결과를 나타내었으나, 식재부 유속 산정에는 다소 차이가 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 수행된 수목영향 평가절차는 향후 하천내 수목식재를 계획할 경우 실무적으로 널리 활용될 것으로 기대된다.

Introduction of Hydraulic Field Investigation Method to Utilize on the Inhabitation Environment Definition at a River

  • Lee, Hyun-Seok;Kim, Young-Sung;Lee, Geun-Sang;Seo, Jin-Won;Yang, Jae-Rheen;Kwon, Hyung-Joong
    • 생태와환경
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    • 제41권4호
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    • pp.547-553
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    • 2008
  • In recent years, attention on the inhabitation environments of animals and plants which coexist with humans is growing more and more, and relevant research is being activated. In habitats of rivers, a lot of factors are interacting, even among them, some elements especially such hydraulic factors as water velocity and water depth, and such geological shapes as gravels, sand and mud are being considered as primary elements. In this study, various field investigations are carried out to determine the relationship between the river habitats of fishes and hydraulic primary elements using high-tech equipments. Furthermore numerical experiments to classify such habitats according to topographical spaces are carried out. In detail, hydraulic field investigations performed in this study can be summarized as topographical survey, discharge measurement, water level fluctuation monitoring and so on. In numerical experiments, the RMA2 model of the commercial program, Surface-Water Modeling System (SMS), which is widely used in conducting a two-dimensional analysis of the flow behavior of a river is utilized. In conclusion, as a result of field investigation, the relationship between water velocity and water depth is obtained. And the relationship between water velocity and water temperature is identified, too. Finally, using above obtained results, the inhabitation environment was classified into Riffle, Glide, Run, Pool, and E.D.Z according to the relationship between water velocity and water depth.

위상평면을 이용한 유압식 이족 휴머노이드 로봇의 보행제어 (Walking Control Using Phase Plane of a Hydraulic Biped Humanoid Robot)

  • 최동일;김정훈;김정엽
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.269-276
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    • 2011
  • This paper proposes a novel control method using phase plane for a hydraulic biped humanoid robot. In biped walking control, it is much more difficult to control the posture of a biped robot in the coronal plane because the supporting area formed by the both feet in the coronal plane is much narrower than that of the sagittal plane. When the biped robot walks stably, the phase portrait of the pelvis in the coronal plane makes an elliptical shape. From this point of view, we develop an ankle torque controller and a foot placement controller for tracking the desired phase portrait during walking. We design these controllers by using simulations of a simplified compass gait biped model to regulate the desired phase portrait of pelvis. The effectiveness of the proposed control method is proved through full-body dynamic walking simulations and real experiments of the SARCOS hydraulic biped humanoid.

다공성 매질의 수리특성 추정 (Estimation of Hydraulic Properties in Porous Media)

  • 박재현;박창근;선우중호
    • 물과 미래
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    • 제27권3호
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    • pp.107-113
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    • 1994
  • Richards식을 해석하려면 토양의 수리특성인 물보유함수와 비포화투수계수에 대한 자료가 필요하다. SCS에서 구분한 토양군중 A, B, C에 해당한다고 판단되는 토양시료를 채취하여 각 토양군별로 본 연구에서 개발한 장치를 이용하여 물보유함수를 측정하였고, 또한 정수두법으로 포화투수계수를 측정하였다. 각 토양군을 대표할 수 있는 하나의 물보유함수와 비포화투수계수를 산정하기 위하여 van Genuchten의 물보유함수와 Mualem의 투수계수예측모형을 이용하였다. 각 토양군별로 실측된 자료를 이용하여 van Genuchten식의 매개변수를 추정한 값을 제시하였고, 그와 같은 자료는 미실측지역에서 비포화흐름을 해석하고자할 때 하나의 기준으로 사용될 수 있다.

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불규칙파의 유공 케이슨 방파제로부터의 반사율 산정시 규칙파 모델 적용 (Application of a Regular Wave Model to Calculation of Irregular Wave Reflection from Perforated-Wall Caisson Breakwaters)

  • 서경덕;손상영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.205-208
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    • 2002
  • Numerous studies have been performed to develop an analytical model that can predict the reflection of regular or irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater. Though such irregular wave models as Suh et at. (2001) become available, regular wave models are still in extensive use because of their simplicity. In the present study, using the regular wave model of Fuggazza and Natale(1992), the reflection of irregular waves from a perforated-wall caisson breakwater was calculated in several different methods. First, the regular wave model was re-validated by the hydraulic model tests. Though the model somewhat over-predicted the reflection coefficients at larger values and under-predicted them at smaller values, overall agreement was pretty good between calculation and measurement. Then, the regular wave model was applied to calculate the irregular wave reflection in the experiments of Suh et at.(2001) and Bennett et al. (1992). In applying the regular wave model to irregular wave reflection, several different methods were used. The results showed that it is the most reasonable to use the regular wave model repeatedly for each frequency component of the irregular wave specuum with the root-mean-squared wave height for all the frequencies .

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평형해빈단면식을 이용한 해빈반응실험에 대한 이동상 모형법 (Movable-Bed Modeling Law for Beach Response Experiments Using Equilibrium Beach Profile Formula)

  • 김진훈;김인호;이정렬
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.351-360
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    • 2018
  • The construction of large scale harbor structures at Maengbang beach, which is located on the eastern coast of Korea, is of great concern because it may cause disastrous beach erosion in the vicinity. Therefore, a hydraulic model experiment was conducted to examine the morphological changes after such construction. The water depth was scaled using the method of Van Rijn (2010), which is a well-known scale law, but the results appeared to be overestimated. The present study developed a new scale law that applies an equilibrium beach profile formula to scale the model evolution to the prototype scale. When compared with survey data observed at Maengbang beach, the proposed method showed better agreement than the method of Van Rijn (2010).

전기유압 서보시스템의 모델링과 PID 제어 (Modeling and PID Control of an Electro-Hydraulic Servo System)

  • 이세진;김철재;강용주;최순우;허준영
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권4호
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    • pp.16-22
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    • 2019
  • The electro-hydraulic training device (TP511) provided by Festo Didactic are widely used, but teaching materials do not include mathematical modeling. Thus, there is a limit for full-scale learning about the electro-hydraulic servo system by using this equipment. In this study, for the purpose of improving students' understanding of the classical control and modern control Festo's electro-hydraulic servo training device (TP511) was mathematically modeled and parameter values were calculated by examining the characteristics of each component. And P, PI, PD, and PID controllers highly used in the industrial field, were designed by using the root locus method to achieve the optimal gains and used for simulation and experiments using the Festo's electro-hydraulic servo training apparatus. The validity of the derived mathematical model and the calculated parameter values were verified through simulation and experiment. It was found that the p control can achieve the control target more effectively than the pid control for Festo's electro-hydraulic servo training system by using the root locus method.

입사각에 따른 혼성식구조물 전면의 유속분포 실험 (Experiments for Wave Velocity Distribution in front of Composite Structure by Incident Wave Angles)

  • 이종인;문강일;임호석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.759-768
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    • 2019
  • 국내에서는 혼성식구조물의 근고부 안정성 확보를 위해 대부분 확장 Tanimoto 식이 이용되고 있다. 확장 Tanimoto 식의 경우에 파랑이 구조물에 직각으로 입사하는 경우보다 경사지게 입사하는 경우에 보다 큰 중량이 산정된다. 본 연구에서는 규칙파 및 불규칙파가 혼성식구조물에 직각 및 경사 입사하는 조건에 대해 수리모형실험으로 수평유속을 계측하여 확장 Tanimoto 식의 적용성을 검토하였다. 파랑이 구조물에 직각으로 입사하는 경우에 최대 수평유속은 파랑의 주기에 관계없이 근고부의 경사면에서 계측되었다. 경사입사파의 경우에는 연파발생조건에서 최대 수평유속이 크게 계측되었다. 실험결과는 Takahashi 등의 연구와 잘 일치하는 것으로 나타났다.