• Title/Summary/Keyword: local loss coefficient

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급격 확대 및 축소관의 압력손실계수에 대한 전산유체역학 해석의 예측성능 평가 (Assessment of CFD Estimation Capability for the Local Loss Coefficients of Sudden Contraction and Expansion)

  • 김현정;박종필
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.258-264
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    • 2010
  • 대형 선박과 발전소 및 화학 공장 등을 구성하는 배관 및 계통은 다양한 구성요소들로 이루어져 있다. 밴드, 티, 급격 확대, 급격축소, 오리피스와 같은 이러한 구성요소들은 시스템 전체의 압력강하를 유발한다. 집중변수모델을 사용하여 구성요소들에 의한 압력손실은 계산할 시에는 압력손실계수인 k-factor가 제공되어야 한다. 일반적으로 많은 공학 분야에서 k-factor의 계산에 Idelchik 모델이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 전산유체역학 해석을 통하여 압력손실계수를 계산하고 그 결과를 Idelchik이 제안한 압력손실계수와 비교하였다. 이는 복잡한 유동영역의 압력손실계수 계산에 전산유체역학 코드의 활용성을 검증하기 위함이다. 해석결과, 레이놀즈 응력 모델이 압력손실계수를 가장 잘 예측하고 있다. 전산유체역학을 통한 압력손실계수 평가는 사용된 난류모델에 영향을 받지만 압력손실계수를 잘 예측하고 있으므로 압력손실 계산에 전산유체역학 코드를 사용하는 것은 타당하다고 판단된다.

도파관 배열에 의한 국부저항계수 산정 (Evaluation of Local Loss Coefficients for Different Waveguide-Below-Cutoff (WBC) Arrays of Electromagnetic Pulse (EMP) Shied in Buildings)

  • 방승기;채영태
    • 설비공학논문집
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    • 제29권7호
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    • pp.366-372
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    • 2017
  • The objective of this study was to characterize Waveguide-Blow-Cutoff (WBC) array for Electromagnetic Pulse (EMP) shield in air duct or water pipe, the typical pathway of pulse in indoor space with critical electronic device. A numerical investigation with three different WBC designs (circular, rectangular, and hexagonal or honeycomb) was conducted to satisfy recommended shielding effectiveness (SE) levels from 80 dB to 140 dB. Pressure drop between upstream and downstream of EMP shields based on WBC arrays was also investigated to understand air flow feature in air duct of HVAC system. Results showed that honeycomb geometry outperformed other shapes in terms of reducing the depth of EMP shield, thus providing better air flow in duct path with lower local loss coefficient in HVAC system under SE requirements.

설계점 및 탈설계점에서 비균일 익단 간극을 가지는 축류 압축기의 유동장 예측 (Prediction of flow field in an axial compressor with a non-uniform tip clearance at the design and off-design conditions)

  • 강영석;박태춘;강신형
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.46-53
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    • 2008
  • Flow structures in an axial compressor with a non-uniform tip clearance were predicted by solving a simple prediction method. For more reliable prediction at the off-design condition, off-design flow characteristics such as loss and flow blockage were incorporated in the model. The predicted results showed that flow field near the design condition is largely dependent on the local tip clearance effect. However overall flow field characteristics are totally reversed at off-design condition, especially at the high flow coefficient. The tip clearance effect decreases, while the local loss and flow blockage make a complicated effect on the compressor flow field. The resultant fluid induced Alford's force has a negative value near the design condition and it reverses its sign as the flow coefficient increases and shows a very steep increase as the flow coefficient increases.

채널의 분기 및 병합이 있는 액체로켓 연소기 재생냉각 유로에서의 수력학적 특성 (Hydraulic Characteristics of Branching and Merging of Channels in Regenerative Cooling Passage in Liquid Rocket Combustors)

  • 김홍집;김성구;최환석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1087-1093
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    • 2008
  • 고성능 로켓엔진용 연소기에서 열적 건전성을 확보하기 위해 적용되는 재생냉각 채널은 채널의 분기/병합, 방향 전환과 같이 복잡한 유동구조를 포함한다. 냉각유로에서 발생하는 압력 손실을 마찰과 국소유동저항으로 나눠, 각각의 유동조건에 따라 경험적으로 제시된 문헌상의 계수를 적용함으로써, 재생냉각유로 설계에 효과적으로 적용할 수 있도록 수력학적 자료를 구하였다. 해석의 타당성을 검증하기 위하여 실물형 연소기의 냉각유로 설계안에 적용하였다. 먼저, 물을 사용하였을 때 모사시제를 사용한 수류시험 결과와 비교하였다. 정량적으로 타당한 결과를 얻은 것으로 확인되어, 실유체인 케로신을 사용한 수력해석을 수행하여 CFD 결과와 비교하여 수력해석 방법의 타당성을 확인할 수 있었다.

터빈 동익 컷백스퀼러팁 하류에서의 3차원 유동 및 압력손실 (Three-Dimensional Flow and Aerodynamic Loss Downstream of Turbine Rotor Blade with a Cutback Cavity Squealer Tip)

  • 김선웅;이상우
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.48-54
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    • 2011
  • The effect of channel cutback on three-dimensional flow fields and aerodynamic losses downstream of a cavity squealer tip has been investigated in a turbine rotor cascade for the squealer rim height-to-chord ratio and tip gap height-to-chord ratio of $h_{st}/c$ = 5.51% and h/c = 2.0% respectively. The cutback length-to-camber ratio is changed to be $CB/c_c$ = 0.0, 0.1, 0.2 and 0.3. The results show that longer cutback delivers not only stronger secondary flow but also higher aerodynamic loss in the tip leakage vortex region, meanwhile it leads to lower aerodynamic loss in the passage vortex region. The discharge of cavity fluid through the cutback opening provides a beneficial effect in the reduction of aerodynamic loss, whereas there also exists a side effect of aerodynamic loss increase due to local wider tip gap near the trailing edge. With increasing $CB/c_c$ from 0.0 to 0.3, the aerodynamic loss coefficient mass-averaged all over the measurement plane tends to increase slightly.

지하 환경 감시를 위한 자기공명 기반 모니터링 방법의 타당성 연구 (A experimental Feasibility of Magnetic Resonance Based Monitoring Method for Underground Environment)

  • 류동우;이기송;김은희;염병우
    • 터널과지하공간
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    • 제28권6호
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    • pp.596-608
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    • 2018
  • 도시 기반시설이 노후화됨에 따라 도시 재난 발생 가능성이 증가하고 있다. 특히, 하수관로, 상수도관망, 지하철 등 노후화된 지하 시설물은 도심지 지반함몰을 유발하는 잠재적 원인이 된다. 도심지 지반함몰은 토양 침식 혹은 유실로 인해 생성된 지하 공동이 확장하여 지역적이고 갑작스런 지반 붕괴까지 이르는 현상으로 정의할 수 있다. 이는 석회암과 같은 용해성 암반에서 발생하는 싱크홀과는 구분된다. 지반 거동과 관련된 전통적인 계측 방식은 좁은 측정 범위와 각 센싱 지점에서의 계측값을 제공하기 때문에 불특정 다수 지역에서 발생할 수 있는 지반함몰 감시체계로서 한계가 있다. 따라서, 도시에 발생하는 지하 공동에 의한 지반함몰을 예방하기 위한 감시체계로서는 적절하지 않으며 지반 내 물리적 환경변화를 감시할 수 있는 새로운 상시 영역 감시 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비방사 유도 자기장(자기공명) 기반 감시 체계의 기술적 타당성을 실험적으로 검토하였다. 공기, 물, 흙 등 매질과 공진 주파수, 임피던스 그리고 송 수신기 거리 등과 같은 환경변수에 따른 경로 손실 변화를 측정하는 방식으로 이루어졌다. 이론적으로 자기장의 전달 특성은 매질의 밀도와 독립된 것으로 알려졌으나, 실험 결과 매질의 조건에 따라 경로 손실에 의미있는 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 매질의 물리적 환경변화에 따라 경로손실보다는 반사계수가 명확한 차이를 보였으며, 입력 반사계수가 출력 반사계수에 비해 보다 판별이 용이한 것으로 나타났다.

Complexity Reduction of an Adaptive Loop Filter Based on Local Homogeneity

  • Li, Xiang;Ahn, Yongjo;Sim, Donggyu
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권2호
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    • pp.93-101
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    • 2017
  • This paper proposes an algorithm for adaptive loop filter (ALF) complexity reduction in the decoding process. In the original ALF algorithm, filtering for I frames is performed in the frame unit, and thus, all of the pixels in a frame are filtered if the current frame is an I frame. The proposed algorithm is designed on top of the local gradient calculation. On both the encoder side and the decoder side, homogeneous areas are checked and skipped in the filtering process, and the filter coefficient calculation is only performed in the inhomogeneous areas. The proposed algorithm is implemented in Joint Exploration Model (JEM) version 3.0 future video coding reference software. The proposed algorithm is applied for frame-level filtering and intra configuration. Compared with the JEM 3.0 anchor, the proposed algorithm has 0.31%, 0.76% and 0.73% bit rate loss for luma (Y) and chroma (U and V), respectively, with about an 8% decrease in decoding time.

확산각이 밸브 트림 특성에 미치는 영향 (The Effect of Divergence Angle on the Control Valve Trim Characteristics)

  • 고태식;김귀순
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.32-39
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    • 2013
  • The multi-stage control valve is one of the devices which controls cavitation and high pressure drop. To attain the high pressure drop, the conventional control valves adopted the multi-stage trim to avoid the occurrence of local cavitation in valves. This work studied the effect of divergence angle on the characteristics of multi-stage trim. Pressure drop and flow characteristics was calculated for the 1 passage of multi-staged trim by using the FLUENT 6.3.26. The result showed that the pressure drop is significantly influenced by the divergence angle of multi-stage trim. In addition, the pressure drop increased consistently as the Reynolds number and divergence angle increases.

과부하 맨홀의 손실계수를 고려한 도시지역 침수해석 (Inundation Analysis in Urban Area Considering of Head Loss Coefficients at Surcharged Manholes)

  • 이원;김정수;윤세의
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권2호
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    • pp.127-136
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    • 2015
  • 일반적으로 XP-SWMM은 맨홀을 하나의 절점으로 간주하여 절점의 형상과 크기에 따른 국부손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수면적을 과소 산정한다. 그러므로 과부하 맨홀 내에서의 손실계수를 고려한 해석 방안 및 손실계수의 적용에 따른 침수해석에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유량변화 및 맨홀 형상 변화에 따른 수리실험을 실시하여, 과부하 맨홀(원형, 사각형)에서의 손실계수를 각각 0.61과 0.68로 산정하였다. 또한 XP-SWMM을 이용하여 군자배수분구를 대상으로 산정된 손실계수의 적용 유무에 따른 침수면적의 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 손실계수를 적용하면 침수면적이 3.5ha 증가하는 것으로 나타났다. 이는 손실계수 적용에 따라서 맨홀에서의 월류량이 증가하기 때문이다. 대상유역에 손실계수를 적용하였을 경우 실제 침수면적과의 일치율은 약 58%로 나타났으며, 손실계수를 고려하지 않았을 경우의 일치율은 약 40%로 나타났다. 그러므로 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석의 결과는 도시지역의 침수 위험지역을 정확하게 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

도시침수해석을 위한 과부하 맨홀의 손실계수 적용성 분석 (Applicability Analysis of Head Loss Coefficients at Surcharge Manholes for Inundation Analysis in Urban Area)

  • 김채린;김정수;윤세의
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.395-406
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    • 2018
  • 도시유역의 침수해석에 널리 사용되는 XP-SWMM 모형은 맨홀을 하나의 절점(node)으로 간주하여 과부하 맨홀에서 발생하는 국부 손실의 영향을 고려하지 못하기 때문에 침수 면적(범위)을 과소 산정한다. 그러므로 XP-SWMM을 이용한 침수해석 시 과부하 맨홀에서의 국부손실을 고려한 손실계수의 적용성 분석이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 내수 침수피해가 빈번히 발생하는 도림천 유역의 도림1 배수분구를 활용하여 맨홀 형태 및 손실계수 적용 유무에 따른 침수면적의 변화를 비교 분석하였다. 침수모의 결과, 손실계수를 고려한 경우가 고려하지 않은 경우보다 실제 침수면적과의 일치율이 약 17% 증가하였다. 또한 중간맨홀 및 합류맨홀($90^{\circ}$접합, 3방향 및 4방향 접합 맨홀)에 따른 각각의 손실계수를 적용하여 침수 해석한 결과 중간맨홀의 손실계수만을 적용한 것과 유사한 결과가 도출되었다. 그러므로 도시지역의 침수지역을 정확하게 모의하기 위해서는 과부하 맨홀에서의 손실계수를 고려한 2차원 침수해석을 수행하여야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 연구결과는 도시지역의 침수 위험지역을 파악하기 위한 기초적인 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.