• 제목/요약/키워드: seawater flow characteristics

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해수 콘크리트에 대한 수중불분리 혼화제와 방청제의 효과에 관한 연구 (The Effect of Antiwashout Admixture and Corrosion Inhibitor on the Seawater Concrete)

  • 강현주;이경희;조인성;한형섭
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.970-976
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수중불분리혼화제와 수중불분리혼화제+방청제를 병용(1 type)한 혼화제를 사용하여 콘크리트의 slump flow, 탁도, pH, 방청효과, 블리딩, 압축강도의 특성을 분석하였다. 그 결과 slump flow, 탁도, pH, 압축강도등 콘크리트의 물리적인 특성에서는 차이가 없었으나 부식촉진서험결과 수중불분리혼화제만을 사용한 콘크리트와 방청제를 병용(1 type)하여 사용한 것의 방청율이 큰 차이를 나타내었으며, 수중불분리혼화제만을 사용하였을 경우 5.4, 방청제와 병용하여 사용하였을 경우 0.07%로 방청제를 병용(1 type)하여 사용한 큰크리트의 내부식성이 높게 나타났다.

Experimental research on the mechanisms of condensation induced water hammer in a natural circulation system

  • Sun, Jianchuang;Deng, Jian;Ran, Xu;Cao, Xiaxin;Fan, Guangming;Ding, Ming
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권11호
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    • pp.3635-3642
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    • 2021
  • Natural circulation systems (NCSs) are extensively applied in nuclear power plants because of their simplicity and inherent safety features. For some passive natural circulation systems in floating nuclear power plants (FNPPs), the ocean is commonly used as the heat sink. Condensation induced water hammer (CIWH) events may appear as the steam directly contacts the subcooled seawater, which seriously threatens the safe operation and integrity of the NCSs. Nevertheless, the research on the formation mechanisms of CIWH is insufficient, especially in NCSs. In this paper, the characteristics of flow rate and fluid temperature are emphatically analyzed. Then the formation types of CIWH are identified by visualization method. The experimental results reveal that due to the different size and formation periods of steam slugs, the flow rate presents continuous and irregular oscillation. The fluid in the horizontal hot pipe section near the water tank is always subcooled due to the reverse flow phenomenon. Moreover, the transition from stratified flow to slug flow can cause CIWH and enhance flow instability. Three types of formation mechanisms of CIWH, including the Kelvin-Helmholtz instability, the interaction of solitary wave and interface wave, and the pressure wave induced by CIWH, are obtained by identifying 67 CIWH events.

Effective study of operating parameters on the membrane distillation processes using various materials for seawater desalination

  • Sandid, Abdelfatah Marni;Neharia, Driss;Nehari, Taieb
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제13권5호
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    • pp.235-243
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    • 2022
  • The paper presents the effect of operating temperatures and flow rates on the distillate flux that can be obtained from a hydrophobic membrane having the characteristics: pore size of 0.15 ㎛; thickness of 130 ㎛; and 85% porosity. That membrane in the present investigation could be the direct contact (DCMD) or the air-gap membrane distillation (AGMD). To model numerically the membrane distillation processes, the two-dimensional computational fluid dynamic (CFD) is used for the DCMD and AGMD cases here. In this work, DCMD and AGMD models have been validated with the experimental data using different flows (Parallel and Counter-current flows) in non-steady-state situations. A good agreement is obtained between the present results and those of the experimental data in the literature. The new approach in the present numerical modeling has allowed examining effects of the nature of materials (Polyvinylidene fluoride (PVDF) polymers, copolymers, and blends) used on thermal properties. Moreover, the effect of the area surface of the membrane (0.021 to 3.15 ㎡) is investigated to explore both the laminar and the turbulent flow regimes. The obtained results found that copolymer P(VDF-TrFE) (80/20) is more effective than the other materials of membrane distillation (MD). The mass flux and thermal efficiency reach 193.5 (g/㎡s), and 83.29 % using turbulent flow and an effective area of 3.1 ㎡, respectively. The increase of feed inlet temperatures and its flow rate, with the reduction of cold temperatures and its flow rate are very effective for increasing distillate water flow in MD applications.

낙동강 하구역내 사주간의 단면유량플럭스 수치모의 (Numerical Simulation for Net-water Flux of the Cross-sectional area in the Nakdong River Estuary)

  • 윤한삼;이인철;류청로
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.186-192
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    • 2005
  • 본 연구는 낙동강 하구역을 대상으로 하구지형의 변화를 고찰하였고, 하구지형 변화에 미치는 해수유동특성을 파악하기 위하여 2차원 수치모델을 이용하여 무방류시, 홍수시의 낙동강 하구둑 방류량을 입력하여 해 수유동장을 재현하고, 사주사이의 단면유량flux를 계산하였다. 이상에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 낙동강 하구 일대의 사주 발생변천과정을 고착해 본 결과, 대규모 낙동강 하구둑 건설시기에 맞추어서 사주군의 형성치 서측으로부터 동측으로 이동하고 있으며, 현재는 다대포 전면해역에서의 사주발달이 활발한 것으로 나타났다. (2) 낙동강 하구역에서의 해수유동양상은 낙동강 하구둑으로부터 방류되어지는 하천수량에 따라서 조간대 지역내의 흐름패턴이 변화한다. (3) 단면유량flux 계산결과를 통해 홍수 하천유량이 방류될시 낙동강 하구역 중 장자도와 백합등, 다대 전면해역에서의 퇴적활동이 가강 클 것으로 판단된다. 그러나 평수시(무하천 유량시 및 일평균 하천유랑 방류시)의 유량flux의 밀도분포를 살펴보면 진우도 전면해역에서 크게 나타났다. (4) 이상의 결과를 통해 낙동강 하구역에서의 육상 유입 하천수의 영향을 가장 민감하게 받는 지역으로는 최근 사주퇴적이 급속히 발생하는 지역인 장자도와 백합등, 다대 전면해역과 진우도 전면해역인 것으로 판단된다.

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부산신항 용원수로에서의 퇴적물 용출특성에 관한 연구 (A Study on Sediment Release Characteristics in Yongwon Channel, Busan New Port)

  • 권재현;김영도;조영하;정태진
    • 상하수도학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.503-512
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    • 2012
  • In Yongwon channel, its natural flow of seawater is blocked by the construction of Busan New Port including the container berth. The channel was transformed into a narrow and long one, where it is possible that ships are only allowed to pass through the north-side channel of Gyeonmado located at the point of river mouth to Songjeongcheon. In addition, Yongwon channel is approximately 100 m wide on average and 3,600 m long, and has the highest slenderness ratio (length/width = 36). So it is considered that the changes in the terrain characteristics of Yongwon channel is likely to alter the circulation of sea water, thereby changing its water quality. In this study, the bottom sediment were collected from the 48 points of the Yongwon channel and the long-term leaching characteristics were analyzed. Thus, changes in sediment and water quality were analyzed through the sediment release test to investigate the degree of contamination. The sediment release from the inside region was higher than the outer region, which is due to the pollutant that comes form the downtown area. The results of this study can be used to predict the water quality in the future and prepare the economically optimized countermeasures to improve the water quality of Yongwon channel, Busan New Port.

쉬라우드 조류발전장치의 축소모형실험을 통한 발전 성능 분석 (Experimental Performance Analysis using a Compact Scale Model for Shroud Tidal Current Power Generation System)

  • 한석종;이욱재;박다인;이상호;정신택;이상설
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.221-228
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    • 2019
  • 해수의 유속과 전기 부하에 따른 쉬라우드 조류발전 시스템의 유동장 특성과 발전 성능 분석을 위하여 회류수조를 이용한 축소모형실험을 수행하였다. 발전기에 연결되는 전기 부하에 대하여 터빈 블레이드의 분당 회전수와 발전기의 전압, 전류를 동시에 측정하여 전기적 출력을 계산하였으며 일정한 유속 조건에서 부하에 따라 큰 차이가 나타났다. 전기 부하가 감소함에 따라 터빈의 분당 회전수는 특정 구간에서 급격히 증가하였고, 평균 약 2배 정도 증가하였다. 또한 부하의 감소와 함께 전력이 급격히 상승하였고, 일정 구간에서 최대 전력지점을 보인 후 낮아지게 된다. 이와 함께 실험 유속이 증가함에 따라 높은 전기 부하에서 최대 전력지점이 나타났다. 이러한 유속 조건과 전기적 부하에 따른 쉬라우드 조류발전 시스템의 유동장 특성과 발전 성능 분석에 대한 결과는 효율적인 쉬라우드 조류발전 시스템 개발에 필요한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

ALBC3 합금의 표면 개질을 위한 쇼트피닝 분사거리가 전기화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of shot peening stand-off distance on electrochemical properties for surface modification of ALBC3 alloy)

  • 한민수;현광용;김성종
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제12권5호
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    • pp.233-238
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    • 2013
  • In the case of casting materials or ductile materials for marine equipment, it is common to employ a surface modification for achieving cost reduction and improvement in strength. In particular, aluminium bronze ALBC3 exhibits excellent corrosion resistance, and thus widely used for marine application. However, application of the material under high-velocity seawater flow may induce electrochemical corrosion damage and physical damage such as cavitation erosion, leading to shorter service life of equipment. In this study, surface modification was carried out on ALBC3 alloy for different shot peening stand-off distances, and the physical hardness and electrochemical characteristics before and after modification were investigated. The results in each case showed the hardness increase in comparison with non-peened specimen, and the maximum hardness improvement(50 %) was found in 10 cm of shot-peening stand-off distance. It is observed that the electrochemical characteristics were irrelevant to application of shot peening.

시화조력발전소 수차발전기 제어시스템의 동적 특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis of Water-Turbine Generator Control System of Sihwa Tidal Power Plant)

  • 안상지;반우현;박철원
    • 전기학회논문지P
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    • 제61권4호
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    • pp.180-185
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    • 2012
  • Tidal power is one of new and renewable energy sources. The seawater is stored inside a tidal embankment built at the mouth of a river or bay, where tides ebb and flow. The water turbine-generators produce power by exploiting the gap in the water level between the water outside and inside the embankment. Tidal power plant is a large plant that is installed on the sea. And then, the facility's operations and a separate control system for monitoring and maintenance is required. However, this plant predictive control of building systems and technologies have been avoided the transfer of technology from advanced global companies. Accordingly, the control system for core technology development and localization is urgently needed. This paper presents modeling and simulation using by PSS/E about generator, governor, exciter, and power system stabilizer for control system in Sihwa tidal power plant to improve the efficiency and develope of core technology. And the dynamic characteristics of governor and exciter were analyzed.

수치모의를 통한 원자력 발전소 심층 취·배수 구조물 유·출입구 주변에서의 수리학적 흐름특성 고찰 (Investigation of Hydraulic Flow Properties around the Mouths of Deep Intake and Discharge Structures at Nuclear Power Plant by Numerical Model)

  • 이상화;이성면;박병준;이한승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2A호
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    • pp.123-130
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    • 2012
  • 증기를 발생시켜 터빈(turbine)을 회전시키는 화력 및 원자력 발전 계통에서 냉각시설은 필수적인 구조물이며, 냉각수 순환 계통은 일반적으로 해수를 취수하여 발전소 내의 복수기까지 유입시켜 증기와 열 교환 후 다시 외해로 배출시키는 형태를 취하고 있다. 최근 냉각수 취 배수 방식을 표층 취 배수 방식이 아닌 심층 취 배수 방식으로 변경하고 있는데, 기존 원전의 재순환 온도에 대한 영향을 최소화 하고, 온배수 방류시 밀도차로 인한 부력으로 온배수 혼합효과를 높여 온배수에 의한 환경피해 범위를 최소화하기 위해서이다. 특히, 하절기에 저층의 저온 냉각수를 취수할 수 있다는 이점 때문에 향후 계획되는 발전소들도 심층 취 배수 방식을 도입할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력 발전소의 냉각시설 중 심층 취 배수 구조물의 입구 주변을 3차원 전산유체역학 코드인 $FLOW-3D^{(R)}$로 모사하여 그 흐름특성을 분석하였다. 취수구(intake)의 경우 연직취수 조건에서 유속 덮개(Velocity cap), 배수구(diffuser)의 경우 방류수의 분사방향에 변화를 주어 모의하였으며, 그 결과 취수구의 경우 유속덮개에 의한 연직 유속성분의 현저한 감소로 인한 어류 유입영향을 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 배수구 희석효과는 Jirka 및 Harleman이 제시한 2차원 온배수 프룸(frume)과 잘 일치 하는 것으로 나타났다.

Groundwater Ages and Flow Paths at a Coastal Waste Repository Site in Korea, Based on Geochemical Characteristics and Numerical Modeling

  • Cheong, Jae-Yeol;Hamm, Se-Yeong;Koh, Dong-Chan;Lee, Chung-Mo;Ryu, Sang Min;Lee, Soo-Hyoung
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.1-13
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    • 2016
  • Groundwater flow paths and groundwater ages at a radioactive waste repository located in a coastal area of South Korea were evaluated using the hydrochemical and hydrogeological characteristics of groundwater, surface water, rain water, and seawater, as well as by numerical modeling. The average groundwater travel time in the top layer of the model, evaluated by numerical modeling and groundwater age (34 years), approximately corresponds to the groundwater age obtained by chlorofluorocarbon (CFC)-12 analysis (26-34 years). The data suggest that the groundwater in wells in the study area originated up-gradient at distances of 140-230 m. Results of CFC analyses, along with seasonal variations in the δ18O and δD values of groundwater and the relationships between 222Rn concentrations and δ18O values and between 222Rn concentrations and δD values, indicate that groundwater recharge occurs in the summer rainy season and discharge occurs in the winter dry season. Additionally, a linear relationship between dissolved SiO2 concentrations and groundwater ages indicates that natural mineralization is affected by the dilution of groundwater recharge in the rainy summer season.