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개수로 흐름의 유속분포에 관한 연구

A Study on the Velocity Profile in the Open-Channel Flow

한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집, 2005 May 01, 2005년, pp.986 - 990  

이진수 (유일엔지니어링) ,  윤병만 (명지대학교 토목공학과) ,  류권규 (명지대학교 토목공학과) ,  노영신 (건설기술연구원)

초록
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본 연구는 입자영상유속계(PIV)와 일차원 프로펠러 유속계를 이용하여 개수로 흐름 외부영역의 연직 유속분포를 측정하고 분석하였다. 수리실험은 크게 두 가지 조건에 대해 수행하였다. 첫 번째는 하상조건에 따른 유속분포의 변화를 파악하였고 두 번째는 흐름특성, 특히 Froude 수의 변화에 따른 유속분포를 파악하였다. 측정 결과 바닥에서부터 최대유속 발생지점까지는 후류법칙과 잘 맞는 경향을 보였으나, 최대 유속발생지점으로부터 수표면까지는 유속이 감소하는 현상이 나타났다. 또한 외부영역의 유속분포는 조도보다 Froude 수의 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며 Froude 수가 증가함에 따라 유속감소 현상도 커지는 것을 알 수 있었다. 이에 따라 최대유속과 표면유속의 차와 평균유속과 표면유속의 비가 Froude 수가 증가함에 따라 각각 증가하는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The present study aims to illuminate the vertical velocity profile of outer region of open-channel flow. Two sets of experiments were performed with PIV and propeller velocimeter. The first set was conducted to investigate the effect of bed roughness on the velocity distribution. The second set of e...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 인자를 정의하기도 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 연직 유속분포에 가장 근 영향을 미치는 인자가 Froude 수라고 판단하고 여러가지 바닥조건으로 수리실험을 실시하여 Froude 수가 연직 유속분포에 미치는 영향을 우선 파악하고, 그 외 특성인자들에 대해서도 파악하고자 한다. 개수로의 유속분포에 대한 실험은 PIV와 LR-401V유속계를 이용하여 측정하였다.
  • 따라서, 본 연구의 궁극적인 목적은 다양한 흐름 조건을 만들 수 있는 실험수로에서 PIV(Particle Image Velocimetry)와 유속계를 이용하여 개수로 흐름의 외부영역 연직 유속분포를 측정하고, 이를 분석하여 외부영역 유속 분포를 규명하고, 최대유속과 표면유속, 평균유속과 표면유속 등의 연관관계, 유속분포에 영향을 주는 특성인자와 그 영향 등을 알아내는데 있다.
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