Friction Factor of Seepage Flow

투수층흐름에서의 마찰계수

The seepage flow has been investigated conducting laboratory experiments mainly in order to determine the relation of seepage flow friction factor against Reynolds number. The apparatus of seepage flow measurements has the water flow almost horizontaly. Several sets of experiments were carried out, and various flow conditions were obtained in each set of flow. To cover wide range of flow conditions, used were various materials of different measurement sizes and various stages of water discharge in the seepage flow tests. Shape factor equation was developed using existing data, and based on the present laboratory data, an explicit equation was developed for the estimation of friction factor of seepage flow in the range of Reynolds number from about 1 to about 600. The same equation is expected for the flow condition of Reynolds number over 600, considering the trend of friction factor distribution.

레이놀즈수에 대한 투수층흐름 마찰계수의 관계식을 개발하고자 투수층수조 실험을 실시하였다. 사용된 투수층수조는 물이 거의 수평으로 흐르도록 유도하는 장치이다. 각 구간마다 수두의 변화로 한번의 실험으로 다양한 수리조건을 재현할 수 있는 포괄성을 갖고 있으며, 여러 조의 수리실험을 실시하였다. 보다 광범위한 수리조건을 재현하기 위하여 여러 크기의 골재를 사용하였고 유출량도 다양하게 송출하였다. 기존자료를 이용하여 형상계수 산정식을 개발하였으며, 금번 수조실험의 결과를 이용하여 레이놀즈수가 1부터 600까지의 조건에서 투수층흐름 마찰계수를 구하는 양해법 산정식을 개발하였다. 관측된 마찰계수의 분포경향을 고려하였을 때, 레이놀즈수가 600보다 큰 난류조건에서도 동일 산정식을 사용할 수 있으리라 기대된다.