• 제목/요약/키워드: permeability model

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검사체적 방법을 이용한 평직의 투과율 계수 예측 (Permeability prediction of plain woven fabric by using control volume finite element method)

  • Y. S. Song;J. R. Youn
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.181-183
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    • 2002
  • The accurate permeability for preform is critical to model and design the impregnation of fluid resin in the composite manufacturing process. In this study, the in-plane and transverse permeability for a woven fabric are predicted numerically through the coupled flow model which combines microscopic with macroscopic flow. The microscopic and macroscopic flow which are flows within the micro-unit and macro-unit cell, respectively, are calculated by using 3-D CVFEM(control volume finite element method). To avoid checker-board pressure field and improve the efficiency on numerical computation, A new interpolation function for velocity is proposed on the basis of analytic solutions. The permeability of plain woven fabric is measured through unidirectional flow experiment and compared with the permeability calculated numerically. Based on the good agreement of the results, the relationships between the permeability and the structures of preform such as the fiber volume fraction and stacking effect can be understood. The reverse and the simple stacking are taken in account. Unlike past literatures, this study is based on more realistic unit cell and the improved prediction of permeability can be achieved. It is observed that in-plane flow is more dominant than transverse flow in the real flow through preform and the stacking effect of multi-layered preform is negligible. Consequently, the proposed coupled flow model can be applied to modeling of real composite materials processing.

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탄산화된 콘크리트의 투수계수에 대한 시간단계별 해석 (Time Evolution of Water Permeability Coefficient of Carbonated Concrete)

  • 윤인석;이정윤;조병영;김영근
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.1053-1056
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    • 2008
  • 콘크리트의 투수계수는 콘크리트 구조물의 내구성능 및 미세구조의 밀실성을 판단하는 핵심적인 재료 매개변수이다. 투수계수를 산정하기 위한 많은 연구들이 있었으나, 시멘트 페이스트 및 골재 각각이 콘크리트의 투수성능에 미치는 영향을 다룬 연구는 드물다. 더우기, 탄산화가 염소이온의 확산계수에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 탄산화된 콘크리트에 대한 확산계수를 다룬 연구는 더욱 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수를 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 투수계수를 산정할 수 있는 해석적 기법이 개발되었다. 본 연구에서는 시간단계별로 변화하는 투수계수의 해석과 중성화된 콘크리트의 투수계수이다. 탄산화된 콘크리트에서 감소된 공극량이 계산되었으며 이는 투수계수의 산정에 이용되었다. 본 연구결과는 실험적 결과를 얻어서 상호 비교하여 검증하였다.

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Effects of structural characteristics of screw conveyor on spewing during EPB shield tunnelling

  • Xiaochun Zhong;Siyuan Huang;Rongguo Huai;Yikang Hu;Xuquan Chen
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권6호
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    • pp.571-580
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    • 2023
  • During EPB shield tunnelling, construction speed and safety are severely affected by spewing. In this study, a theoretical seepage model is established to capture of the effects of screw conveyor geometry and turbulent flow on spewing. Experimental test results are used to verify the proposed theoretical seepage model. It is found that the seepage is greatly affected by the length of screw conveyor and soil permeability. The proposed model can increase the screw conveyor length and reduce soil discharge sections simultaneously, the permeability of treated muck thus decreases by one order of magnitude. By using the proposed theoretical seepage model, the criterion of critical soil permeability used to identify spewing is proposed. When the water head applied at tunnel face reaches 40 m and 50 m, the critical permeability coefficients of treated muck should be less than 10-5 m/s and 10-6 m/s to avoid spewing. For a given permeability coefficient of soil, the water flow rate is overestimated if structural characteristics of screw conveyor is not considered. Consequently, the occurrence of spewing is greatly overestimated, which increases construction cost substantially.

균열을 갖는 초기재령 콘크리트의 염화물 침투 해석 (Chloride-Penetration Analysis in Cracked Early-Age Concrete)

  • 송하원;박상순;변근주
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.635-640
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    • 2001
  • In this study, a mathematical model is established for prediction of chloride penetration in unsaturated cracked early-age concrete. The model is combined with models for thermo-hygro dynamic coupling of cement hydration, moisture transport and micro-structure development. Chloride permeability and water permeability at cracked early-age concrete specimens are evaluated using a rapid chloride permeability test and a low-pressure water permeability test, respectively. Then, a homogenization technique is introduced into the model to determine equivalent diffusion coefficient and equivalent Permeation coefficient. Increased chloride transport due to cracks at the specimen could be predicted fairly well by characterizing the cracks using proposed model. Proposed model is verified by comparing diffusion analysis results with test results.

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Permeability of pH-sensitive membranes grafted by Fenton-type reaction: An experimental and modeling study

  • Gac, Jakub M.;Bojarska, Marta;Stepniewska, Izabela;Piatkiewicz, Wojciech;Gradon, Leon
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제6권5호
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    • pp.411-422
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    • 2015
  • Membrane modification by different concentrations of acrylic acid has been described. Grafting of acrylic acid to the surface of a polypropylene membrane was obtained by a Fenton-type reaction. Membrane permeability seemed to have been dependent on the value of pH in the solution. To explain tendency, a simple theoretical model was developed. The model incorporates explicitly statistical conformations of a polyacid chain grafted onto the pore surface. The charged capillary model with a varying diameter for porous membranes was then used to evaluate the permeability of the membrane. It has been shown both theoretically and experimentally that the permeability of a grafted membrane depends on the pH of the solution.

국내 풍화토의 함수특성곡선 및 불포화 투수계수 추정에 관한 연구 (Estimation of Soil Water Characteristic Curve and Unsaturated Permeability Coefficient for Domestic Weathered Grainite Soil)

  • 이성진;김윤기;이혜지;이승래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.334-341
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    • 2004
  • The coefficient of permeability is one of the most important properties in unsaturated soils. The permeability varies with change in the water content as the soil water characteristic curve(SWCC) does. Thus the permeability curve of unsaturated soils has the similar shape with the soil-water characteristic curve(SWCC). Therefore, the methodologies have been studied to simply predict the unsaturated permeability from the SWCC. In this study, the experimental tests of SWCC and permeability were carried out for domestic weathered granite soils. The SWCC test results were fitted to Fredlund and Xing's SWCC equation and then it was found that there are some relationships between the parameters of SWCC equation and the basic soil properties. Accordingly we used an ANN(artificial neural network) model to obtain the SWCC parameters from the basic soil properties. Finally, the coefficients of permeability were predicted from these results by a prediction model.

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탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수의 해석 기법 개발 (Analytical Modeling for Microstructural Permeability Coefficient of (Non)Carbonated Concrete)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 콘크리트의 투수계수는 콘크리트 구조물의 내구성능 및 미세구조의 밀실성을 판단할 수 있는 핵심적인 재료 매개변수이다. 투수계수를 산정하기 위한 많은 연구들이 있었으나, 시멘트페이스트 및 골재 각각이 콘크리트의 투수성능에 미치는 영향을 다룬 연구는 드물다. 더우기, 탄산화가 염소이온의 확산계수에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 탄산화된 콘크리트에 대한 확산계수를 다룬 연구는 매우 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수를 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 투수계수를 산정할 수 있는 해석적 기법이 개발되었는데, 시간단계별로 변화하는 투수계수의 해석과 탄산화된 콘크리트의 투수계수를 계산할 수 있다. 탄산화된 콘크리트에서 감소된 공극량이 계산되었으며 이는 투수계수의 산정에 이용되었다. 해석 결과는 실험적 결과를 얻어서 상호비교하여 검증하였다.

Mungbean Trypsin Inhibitor(MBTI) 및 MBTI-polymer 포합체의 약물학적 특성 (Pharmacological Effects of Mungbean Trypsin Inhibitor (MBTI) and MBTI-polymer Conjugate)

  • 김상율;신영희
    • 약학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.82-87
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    • 2004
  • Mungbean trypsin inhibitor (MBTI) was isolated and purified from Mung bean which has been used as a galenic and traditional food. MBTI and poly(ethylene glycol) were conjugated by using water soluble carbodiimide. We evaluated the therapeutic value of the MBTI and MBTI-PEG conjugate using animal models, sublethal septic shock model in guinea pig caused by pseudomonal elastase, shock model in rat caused by lipopolysaccharide, and the vascular permeability test by using pseudomonal elastase. In two shock model in guinea p Is and in rat, hypotesion shock was inhibited by pretreatment of MBTI. And also the vascular permeability caused by pseudomonal elastase reduced by pretreatment of MBTI. Also, therapeutic value of the MBTI-PEG conjugate was evaluated by using the sublethal septic shock model caused by pseudomonal elastase. The MBTI-PEG conjugate was more effective than native MBTI against pseudomonal elastase induced septic shock in guinea pig model.

제방 성토시 지반거동에 대한 점토의 비선형 투수성의 영향 (Effect of the Non-linear Permeability of Clays on the Behavior of Soils in Embankment Construction)

  • 김태훈;한태곤;류기정;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.61-73
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    • 2004
  • 일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

단일절리에서 모세관압을 고려하지 않은 불혼합성 물과 가스의 동시거동 해석 (Numerical Simulation of Immiscible Water-Gas Simultaneous Flow in the absence of Capillary Force in a Single Fracture)

  • 한일영;서일원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권2호
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    • pp.69-81
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    • 2001
  • 매질에서 불혼합성인 물과 가스의 동시거동 해석을 위해서는 모세관압, 포화도, 상대투과계수의 구성관계가 선결되어야 한다. 그러나 모세관력이 무시될 수 있는 흐름에서는 점성마찰력이 흐름을 지배하게 되고 포화도와 상대투과계수의 구성관계가 상대적으로 중요하게 된다. 본 연구에서는 압력에 따른 점성의 변화와 포화도에 따른 상대투과계수의 변화를 절리간극의 크기별로 고려할 수 있는 2차원 유한차분 수치모형을 개발하였다. 수치모형에 이용할 상대투과계수 특성식은 일곱가지의 간극크기별 평판모형실험으로부터 구하였다. 실험으로부터 도출된 포화도와 상대투과계수 관계곡선은 기존의 경험식으로는 표현되기 어려웠으며, 따라서 새로운 경험식으로 로지스틱 방정식을 제시하였다. 이 방정식은 간극의 크기가 포함된 매개변수를 사용하였기 때문에 임의의 절리 간극크기의 적용이 가능한 형태이다. 수치모형의 검증을 위해서 상대투과계수 특성식을 수치모형에 적용하여 가스의 이동을 해석한 후, 모형실험 결과와 비교하였다. 수치모형의 현장적용성을 검토하기 위하여 지하 LPG 저장공동에 인접한 단일절리에 적용한 결과, 지하수와 프로판가스의 동시거동을 적절히 모사할 수 있었다.

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