• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.744-749
• /
• 2001

As related to rotordynamics, dynamic characteristics of the wear ring seal in high pressure multi-stage pump is calculated in the cases of labyrinth, damper and helically grooved types. The. results show that the labyrinth seal type has superior performance in the view point of leakage. However, in terms of rotordynamics view point, the damper seal type gains acceptable separate margin in critical speed range, while it has slightly inferior leakage performance compared to labyrinth seal type.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.1084-1089
• /
• 2000

The basic equations are derived for the analysis of a stepped labyrinth gas seal which are generally used in high performance compressors, gas turbines, and steam turbines. The Bulk-flow is assumed for a single cavity control volume and the flow is assumed to be completely turbulent in circumferential direction. Moody's wall-friction-factor formula is used for the calculation of wall shear stresses in the single cavity control volume. For the reaction force developed by the seal, linearized zeroth-order and first-order perturbation equations are developed for small motion about a centered position. Integration of the resultant first-order pressure distribution along and around the seal defines the rotordynamic coefficients of the stepped labyrinth gas seal. The leakage and rotordynamic characteristic results of the stepped labyrinth gas seal are presented and compared with Scharrer's theoretical analysis using Blasius' wall-friction-factor formula.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2015

Labyrinth seals are commonly used in various kinds of turbomachinery to reduce leakage flow. In the present 3D CFD analysis of see-through-type labyrinth air seal, the methodology of determining leakage and rotordynamic coefficients is suggested with the relative coordinate system for steady-state simulation. The leakage flow and rotordynamic forces predicted by using different solvers and turbulent models of FLUENT are compared with the results of the existing bulk-flow analysis code LABYSEAL.FOR and experiment. The present CFD result of direct stiffness(K) shows only improvement in prediction. The results of leakage and rotordynamic coefficients as well as computing time are sensitive against the used solver and turbulent model.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제22권2호
• /
• pp.66-72
• /
• 2006

Leakage reduction through annular type labyrinth seals of steam turbine is necessary for enhancing their efficiency and the precise prediction method of seal leakage is needed. In this study, numerical analysis for leakage prediction of the combination-type-staggered-labyrinth seal has been carried out using FLUENT 6 which is commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) code based on FVM (Finite Volume Method) and SIMPLE algorism. The present CFD results are verified with the theoretical analysis based on Bulk-flow concept which has been mainly used in predicting seal leakage. Comparing with the result of Bulk-flow model analysis, the leakage result of CFD analysis shows good agreement within 7.1% error.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.39-39
• /
• 2023

Nonlinear weirs, such as labyrinth and piano key weirs, are suitable methods to handle increased flood flows that may be expected due to climate change. Although specific physical models are considered to be an effective way of investigating fluid flows, simply conducting physical model tests is insufficient to fully comprehend the hydraulic and discharge characteristics of non-linear weirs. In this study, computational fluid dynamics algorithms have been used extensively to investigate complex flow physics instead of relying on reduced scale models. The discharge capacity of the piano key weir and the rectangular labyrinth weir is compared using a three-dimensional numerical model, which is validated by the available experimental data. The results confirm that piano key weir is more efficient than the rectangular labyrinth weir for a wide range of head water ratios. By analyzing the contribution of discharge over inlet, outlet and sidewall crests, the factor that make the piano key weir superior to the rectangular weir is the sidewall discharge.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.107-115
• /
• 2009

일반적으로 래버린스 위어는 월류부의 평면형상을 변화시켜 월류 길이를 증가시킨 위어이다. 래버린스 위어는 월류량 증대 및 수심유지에 활용될 수 있으며, 수질개선에도 효과가 있다. 그러나 수공구조물로써 기능 및 설계조건을 고려할 수 있는 수심유지 효과에 관한 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 삼각형 래버린스 위어의 수심유지효과 범위를 제시하여 보다 효율적인 삼각형 래버린스 위어 설계가 가능토록 하는데 있다. 또한, 수심유지 효과는 수리모형실험 및 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 분석하였다. 이러한 결과, 본 연구에서는 삼각형 래버린스 위어는 시점부까지 전 범위에서 수심유지효과가 나타났으며, 위어 종점부까지 수심이 유지되는 범위($H_t/P=0.08\sim0.27$)를 정량적으로 제시하여 효율적인 설계가 가능하도록 하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권3B호
• /
• pp.153-159
• /
• 2012

본 연구에서는 기존의 침사지 내부 수공구조물(격벽)로 사용되고 있는 둔턱을 대체하여 일반형 사다리꼴 래버린스 위어 (generic labyrinth weir)와 변형된 형태인 경사형 마루 래버린스 위어(inclined crest labyrinth weir)를 제시하였으며, 래버린스 위어 적용시 발생하는 수리학적 흐름특성을 이용하여 침사지에서 침전율을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 전수두비 (headwater ratio) $H_t/P$, 와 확폭비(magnification ratio) L/W, 그리고 총 마루길이 당 유입유량 $q_L$을 침전효율의 주요 분석지표로 제시하였으며, 기존의 침사지 형상과 래버린스 위어를 적용한 래버린스 침사지 형상을 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 래버린스 위어를 적용한 침사지는 확폭비 변화에 따른 전수두비의 변동이 침전효율(%)에 크게 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 래버린스 위어 반복배열수(N)가 2~4개 일 때 침전효율이 개선되는 것으로 분석되었다. 또한 회기분석을 통해 침전효율이 개선되는 유입조건 및 형상은 총 마루길이 당 유입유량이 $q_L{\geq}3.5cm^2/s$인 조건과 확폭비가 $L/W{\leq}3.5$ 인 경우 로 나타났으며, 이러한 침전효율이 개선되는 구간을 도표상으로 표현 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 분석지표를 통해 오탁수 유입량 및 침사지 소요면적 등 설계조건에 따른 적합한 침전효율을 갖는 구조적으로 최적화된 래버린스 침사지의 기초 설계에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국조경학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.84-95
• /
• 2010

본 연구는 정원의 한 요소인 정원 미로의 유형과 형태 그리고 그곳에서의 행위의 특정과 의미를 살펴봄을 목적으로 한다. 인류의 문명사에서 가장 오래된 상정 중 하나인 미로는 어원적 정의나 물리적 형태상 기본적으로 위요된 장소인 정원과 많은 요소를 공유하고 있다. 고대부터 발전해온 미로는 르네상스 시기에 정원의 요소로 본격적으로 도입되어 다양한 형태로 발달한다. 평면적이고 상징적 종교적 의미가 강했던 고대와 중세의 미로와 달리 입체적으로 조영된 정원 미로에는 공감각적 유희적 성격이 강하게 나타난다. 이 시기에는 문학작품과 회화를 통해 정원 미로의 개념이 먼저 보급되었고, 이 중에서도 특히 '사랑의 정원' 유형의 정원 미로가 유행했다. 이어 17세기 베르사유 정원에 이르러서는 하나의 길을 따라 가는 형태를 벗어나 다양한 방식으로 즐길 수 있는 새로운 미로의 형태가 나타난다. 기하학적인 형태상 정형식 정원에 도입이 용이했던 정원 미로는 이후 취향의 변화 등으로 정원의 요소로서는 점차 쇠퇴하지만, 그 의미는 다른 형태로 이어진다. 본 연구에서는 실제 공간이면서 동시에 상징적인 장소이기도 한 미로와 지상에서 가장 안락한 장소인 정원이라는 두 요소가 만나 정원 미로라는 새로운 의미를 형성해 가는 과정을 조망해 본다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제52권6호
• /
• pp.103-109
• /
• 2018

점적기의 성능은 압력보상 기능에 따른 유량 균등성에 의해 좌우되고, 유량의 균등성은 점적기 내부의 위치에 따른 공급압력이 일정할 때 이루어진다. 점적기의 압력보상은 탄성을 가진 연질의 실리콘과 미로가 동시에 결합된 경우에 가장 큰 효과를 나타낸다. 그러나 경질 미로만으로 구성된 점적기의 경우에는 미로의 길이와 내부구조에 따라 유량이 크게 달라진다. 경질 미로만으로 구성된 점적기의 경우에는 연질의 실리콘을 동시에 결합한 점적기보다 공급 압력에 따른 유량의 오차가 훨씬 크게 나타나므로 간편한 반면에 성능에서는 불리한 조건을 가진다. 경질미로로 구성된 점적호스의 경우 공급 압력과 미로의 길이와 단면에 따른 최적 설계를 통하여 적절한 조건에서 폭넓게 사용할 수 있는 장점이 있으므로 이에 대한 연구는 점적기의 성능을 개선하는데 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 분야의 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경질미로로 구성된 점적호스의 성능평가를 구명하기 위해 원형의 미로를 길이별로 8단계(#1~#8)로 나누어, 공급압력(0.5~3.0bar) 변화에 따른 출구유량을 실험적 방법과 이론적 해석(CFD)으로 구하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1B호
• /
• pp.11-20
• /
• 2008

본 연구에서는 국내 중소규모 댐의 대부분을 차지하는 자연 월류형 여수로의 홍수배제능력 증대를 위해 여수로의 월류부 형상 개선에 따른 배제유량을 분석하였다. 대표적인 댐으로서 대수호지를 선정하였으며 여수로 배제유량 분석을 위해 3차원 수리해석 프로그램인 FLOW-3D를 적용하였다. 여수로 개축모형으로서 직선형 래버린스위어 및 곡선형 래버린스위어를 적용하여 각 모형별 월류양상 및 방류량을 현 상태인 선형 측수로식 여수로와 비교하였다. 수치해석 결과의 검증을 위해 Froude 상사법칙에 의해 1/40로 축소된 수리모형 실험 자료와 비교해 본 결과 측수로 내 흐름 및 월류양상이 서로 잘 일치하였으며 측벽 옹벽에서의 수위도 근사하였다. 설계홍수위 시 위어형상 별 측수로 내 월류양상을 비교해 보면 선형 측수로 여수로의 경우 위어를 통과한 측수로 내 흐름이 원활하였으나 직선형 및 곡선형 래버린스위어의 경우 방류량이 현 상태에 비해 40 cms 증가하여 위어를 월류한 흐름이 수면 위를 타고 반시계 방향으로 돌게 되며 잠류가 발생되는 것으로 나타났다. 저수지 수위-방류량 모의 결과 직선형 및 곡선형 래버린스위어 모두 현 상태인 선형 측수로식 위어에 비해 유효길이를 더 확보할 수 있어서 저수위에서는 최대 71%의 방류량 증가 효과를 보였지만 수위가 증가함에 따라 측수로 내 잠류가 발생하고 수맥간섭이 심해져 방류곡선의 경사가 점차 완만해졌다.