• Title/Summary/Keyword: 부상 실험

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Estimation of Entrainment Rate of Fluid Mud using Annular Flume (환형수조를 이용한 머드유동층의 연행부상률 산정)

  • Kim, Dong-Ho;Kim, Won-Kyu;Hwang, Kyu-Nam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.28 no.5
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    • pp.257-264
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    • 2016
  • In this study, experiments for measurements of entrainment rate of fluid mud were carried out using annular flume domestically for the first time. Six entrainment tests using kaolinite sediments were conducted with different initial concentrations of fluid mud. It is shown that sediment settling counteracts the otherwise buoyancy dependent entrainment of fluid mud, and that the settling effect leads to a measurably decreased entrainment rate at higher Richardson numbers in comparison with entrainment of salt water, due to additional dissipation of turbulent kinetic energy in the interfacial layer. Through the comparison with previous other studies, the overall performance of the annular flume, the experimental procedure and the test results in simulating the entrainment of fluid mud are shown to be good enough to verify.

Magnetic Levitation Control using DSP TMS320LF2407 (DSP TMS320LF2407을 이용한 자기부상제어)

  • Sung H.K.;Jung B.S.;Cho J.M.;Jang S.M.;Lee J.M.;Cho H.J
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1340-1342
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    • 2004
  • 근래에 DSP설계기술은 하루가 다르게 성장 해가고 있다. 기존에 많은 양의 소수점 연산이 필요한 기기에 자주 사용되어왔던 TMS320C3x DSP시리즈는 소수점연산에는 유리하지만 DSP를 사용하기 위해 외부메모리 및 A/D컨버터, PWM제너레이터, 엔코더 카운팅 회로 등 주변회로를 설계하는데 많은 시간과 비용이 소비되었다. TMS320LF2407은 기존에 사용하던 복잡한 주변회로가 모두 하나의 컨트롤러에 내장되어 있어 사용하기가 편리하며 고속의 연산능력이 있다. 본 논문에서는 자기부상시스템을 모델링하고 이산시간에서 처리 가능한 다이나믹필터와 상태궤환제어기를 설계한 뒤 DSP를 이용한 부상실험셋트를 구성하여 실험을 통해 DSP의 효용성을 검증하고자 한다.

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Control of an experimental magnetic levitation system using feedforward neural network controller (앞먹임 신경회로망 제어기를 이용한 자기부상 실험시스템의 제어)

  • 장태정;이재환
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • pp.1557-1560
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    • 1997
  • In this paper, we have built an experimental magnetic levitation system for a possible use of control education. We have give a mathermatical model of the nonlinear system and have shown the stability region of the linearized system when it is controlled by a PD controller. We also proposed a neural network control system which uses a neural network as a feedforward controller thgether with a conventional feedback PF controller. We have generated a desired output trajectory, which was designed for the benefit of the generalization of the neural network controller, and trained the desired output trajectory, which was desigend for the benefit of the generalization of the neural netowrk controller, and trained a neural network controller with the data of the actual input and the output of the system obtained by applying the desired output trajectroy. A good tracking performance was observed for both the desired trajectiories used and not used for the neural network training.

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Experimental Study on the Load Carrying Performance and Driving Torque of Gas Foil Thrust Bearings (가스 포일 스러스트 베어링의 하중지지 성능 및 구동 토크에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Tae Ho;Lee, Tae Won;Park, Moon Sung;Park, Jungmin;Kim, Jinsung;Jeong, Jinhee
    • Tribology and Lubricants
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    • v.31 no.4
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    • pp.141-147
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    • 2015
  • Gas foil thrust bearings (GFTBs) have attractive advantages over rolling element bearings and oil film thrust bearings, such as oil-free operation, high speed stability, and high-temperature operation. However, GFTBs have lower load carrying capacity than the other two types of bearings owing to the inherent low gas viscosity. The load carrying capacity of GFTBs depends mainly on the compliance of the foil structure and the formed hydrodynamic wedge, where the gas pressure field is generated between the top foil and the thrust runner. The load carrying capacity of the GFTBs is very important for the suitable design of oil-free turbomachinery with high performance. The aim of the present study is to identify the characteristics of the load carrying performance of GFTBs. A new test rig for the experimental measurements is designed to provide static loads up to 800 N using a pneumatic cylinder. The maximum operating speed of the driving motor is 30,000 rpm. A series of experimental tests—lift-off test, static load performance test, and maximum load capacity test—estimate the performance of a six-pad GFTB, in terms of the static load, driving torque, and temperature. The maximum load capacity is determined by increasing the static load until the driving torque rises suddenly with a sharp peak. The test results show that the torque and temperature increase linearly with the static load. The estimated maximum load capacity per unit area is approximately 80.5 kPa at a rotor speed of 25,000 rpm. The test results can be used as a design guideline for GFTBs for realizing oil-free turbomachinery.

Design of Levitation and Propulsion Controller for Magnetic Levitated Logistic Transportation System (자기부상 물류이송시스템의 부상 및 추진제어기 설계)

  • Choi, Dae-Gyu;Kim, Yong-Tae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.27 no.2
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    • pp.106-112
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    • 2017
  • In the paper, we propose a levitation and a propulsion controller for the magnetic levitation logistic transportation system. The levitation controller is designed considering the mutual influence of the electromagnets to minimize roll and pitch movements. In order to solve the structural disadvantages of the magnetic levitation transportation system, we improve the problem of the existing controller by applying the exponential filter to the reference input. DSP-based control hardware is developed and the levitation control method is verified by levitation experiments to the air gap goal. The propulsion controller uses the space vector voltage modulation method. The propulsion controller is designed to follow the position and velocity profile by detecting the absolute position from the bar code information attached to the rail. The position control result shows satisfactory performance through the propulsion control reciprocating motion experiment.

Control of micro stickies in OCC recycling process by flotation technology (플로테이션 기술을 이용한 OCC 재생공정의 마이크로 스틱키 제어)

  • Lee, Hak-Rae;Kim, Jong-Min;Park, Il;Kim, Jin-Woo
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • pp.15-16
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    • 2002
  • 라이너지는 대부분의 원료물질을 고지로부터 얻고 있는 친환경적 상품이 다. 그러나 고지를 원료로 사용함에 따라 많은 문제가 발생하게 된다. 그중 원료와 함께 유입되는 다양한 종류의 오염물질로 인하여 기인되는 스틱키는 강도를 저하시킬 뿐 아니라 얼룩 및 반점을 형성하여 제품의 질을 떨어뜨리 고, 또한 설비를 오염시켜 수명 단축 및 세척에 의한 조업중단 등 생산성 저 하를 가져온다. 이러한 문제는 초지기의 대형화와 고속화, 용수조건의 악화 및 고지 재활용율 증가 등의 이유로 더욱 커지고 있다. 본 논문에서는 라이너지 생산공정의 가운데 지료조성공정의 매크로 스틱 키 정량분석을 통하여 전반적인 분포를 조사하였다. 그 결과 매크로 스틱키 는 스크린과 클리너를 통해 다량 제거되고, 공정상의 기계적 에너지에 의해 더욱 미분화되어 제어가 어려운 마이크로 스틱키로 진행되고 있음을 확인하 였다. 또 지료 분급을 위하여 설치된 플로테이션 설비는 기존의 정선설비인 스크린과 클리너에서 제거되기 어려운 마이크로 스틱키를 제거할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 실제 공정의 마이크로 스틱키 정량이 가능한 설비를 제작 하였다. 제작된 설비는 마이크로 스틱키의 정량 뿐만 아니라 환경의 변화에 따른 마이크로 스틱키의 침착성 변화를 볼 수 있도록 하였고, 또한 현장조건 에 적합하도록 다량의 지료분석과 손쉬운 작동이 가능케 하였다. 제작된 마 이크로 스틱키 정량설비를 이용하여 현장 플로테이션 공정을 대상으로 마이 크로 스틱키를 정량한 결과 리젝트의 지료에서 더 많은 량의 마이크로 스틱 키가 존재함을 확인하였다. 이는 소수성의 마이크로 스틱키가 기포와 함께 리젝트로 배출되고 있음을 보여주고 있으며, 또한 3종의 분급된 지료에서 와 이어상에서 탈수된 각각의 백수를 분석함으로써 백수 재활용에 따른 마이크 로 스틱키의 농축현상올 밝혔다. 플로테이션 과정중에 마이크로 스틱키의 거동 파악과 제어를 향상시키기 위하여 MCC를 이용하여 준비된 마이크로 스틱키 모텔물질을 이용하여 실험 실적 부유부상 실험을 실시하였다. 이를 통하여 플로테이션 공정의 마이크로 스틱키 제어 최적화 방안과 고농도의 마이크로 스틱키를 함유한 지료의 처 리를 방안을 검토하였다.

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Suspension Properties of Silty Mud in Combined Wave-Current Flow (파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 정상특성)

  • 김차겸;이종섭
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.4 no.1
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    • pp.26-33
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    • 1992
  • Physical experiments were conducted to investigate the suspension properties of silty mud in combined wave-current flow. Suspension mass when there was opposing current was much higher than that when there was following current. It is due to the fact which strong turbulent flow in the bottom is developed in the opposing current but oscillatory flow effect decreases in the following current. Critical bed shear stress for suspension of silty mud in combined wave-current flow was deduced to be $\tau$$_{c}$~0.045 N/$m^2$. Formulas expressing the relation with initial suspension rate with bed shear stress, and the relation between the former and measured significant wave height were deduced. The relationship of initial suspension rate with bed shear stress was significantly scattered, but the relationship with measured significant wave height was reasonably good. When there is wave only, vertical diffusion coefficients of sediment were calculated from the vertical concentration gradients of suspended sediment when the concentration of suspended sediment approached to nearly equilibrium state. The diffusion coefficient increased exponentially with height from the bottom in the lower half of the flow depth but were nearly constant in the upper half of the flow depth.h.

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Comparative Study on Removal Characteristics of Disinfection By-products by Air Stripping and Flotation Processes (탈기와 부상 공정에 의한 소독부산물의 제거특성에 관한 비교 연구)

  • Cha, Hwa-Jeong;Won, Chan-Hee;Lee, Kang-Hag;Oh, Won-Kyu;Kwak, Dong-Heui
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.38 no.9
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    • pp.513-520
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    • 2016
  • It is well known that volatile compounds including disinfection by-products as well as emissive dissolved gas in water can be removed effectively by air stripping. The micro-bubbles of flotation unit are so tiny as microns while the diameter of fine bubbles applied to air stripping is ranged from hundreds to thousands of micrometer. Therefore, the micro-bubbles in flotation can supply very wide specific surface area to transfer volatile matters through gas-liquid boundary. In addition, long emission time also can be gained to emit the volatile compound owing to the slow rise velocity of micro-bubbles in the flotation tank. There was a significant difference of the THMs species removal efficiency between air stripping and flotation experiments in this study. Moreover, the results of comparative experiments on the removal characteristics of THMs between air stripping and flotation revealed that the mass transfer coefficient, $K_La$ showed obvious differences. To overcome the limit of low removal efficiency of dissolved volatile compounds such as THMs in flotation process, the operation range of bubble volume concentration is required to higher than the operation condition of conventional particle separation.

MCC 입자의 표면화학적 특성에 따른 부유부상 효과

  • 이학래;이진희;허용성;한신호;조중연
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • pp.41-41
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    • 2000
  • 부유부상 공정은 현재 신문고지와 사무용 고지의 탈묵을 통한 신문용지 및 화장지 제조 에 널리 사용되고 있는 고지재활용을 위한 핵심공정이다. 하지만 이들 공정은 갈수록 열악 해지는 국내 고지원료의 품질변화에 따라서 잉크 및 토너의 분리효율이 저하되고 있어 생산 되는 탈묵 펄프의 품질저하, 리젝트 발생량의 증대, 폐수 처리공정의 부하 증가 등 다양한 문제점을 발생시키고 있어 이에 대한 대책의 수립이 시급히 요청되고 있다. 현재와 같이 다양한 형태의 잉크 및 인쇄방식으로 인쇄된 많은 종류의 재활용지가 원료 로 투입되고 있는 경우 탈묵공정의 효율 향상을 위해서는 부유부상 공정에 대한 좀 더 체계 적이고 논리적인 접근이 필요하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 먼저 고지 재활용 공정 의 핵심 단위공정인 부유부상 공정에 관련된 복잡한 문제점을 단순화하여 고상 및 액상의 표면화학적 특성을 평가하고, 이에 따른 부유부상 공정의 효율을 분석하였다. 본 연구에서는 부유부상 공정을 기초과학적 측면에서 구명하기 위해 마이크로 크리스탈린 셀룰로오스(Microcrystalline cellulose: MCC)를 모델 물질로 사용하였고, 친수성 의 표면 특 성을 나타내는 MCC의 표면 특성을 바꾸기 위하여 AKD(alkyl ketene dimer)로 처리비율을 달리하여 사이징 처리하였다. 부유부상 실험에 사용된 MCC는 친수성을 띠는 것과 소수성 을 부여한 것을 구별하고 그 비율을 백색도를 통해 측정하기 위하여 자체적으로 친수성을 가지는 MCC는 세척 견뢰도가 높은 검은색 염료로 염색하였다. 준비된 친수성과 소수성 M MCC의 혼합비율 별로 패드를 작성하여 백색도를 측정함으로써 검량선을 작성하였다. 또한 부유부상 시간에 따른 제거효율을 알아보기 위하여 부유부상 시간별로 각각의 리젝트율과 수율올 측정하고, 리젝트 시료로부터 패드를 제조하여 백색도를 측정하였다. 실험 결과 소수성 MCC의 소수화 정도에 따라서 리젝트율이 증가하였으며, 이를 통해 표 면에 소수성을 띠는 입자는 소수성이 강할수록 부유부상공정에서 제거율이 증가한다는 것을 확인하였다. 부유부상 처리한 MCC로 패드를 제조한 뒤 백색도를 비교한 결과에서도 이를 확인하였다. 한편 리젝트로 함께 제거된 MCC 내에 존재하는 친수성 MCC의 양은 극히 미 세하였다. 또한 부유부상를 실시하는 초기에 상당량의 리젝트가 발생함을 확인하였는데, 이 는 전체 부유부상을 통해 제거되는 양의 45-68%였다. 한편 부유부상이 진행됨에 따라서 리젝트 양의 증가폭이 둔화되는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 MCC의 소수성이 강할 수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 이를 통해 계 내로부터 소수성인 물질이 급속하게 제거됨을 알 수 있었으며 필요 이상의 부유부상 처리는 잉크제거 효율을 높일 수는 있으나 소모되는 시간에 비하여 비효과적임을 알 수 있었다.

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Resuspension Characteristics of Deposited Fine-Grained Sediments (미세퇴적물(微細堆積物)의 부상특성(浮上特性)에 관한 연구(硏究))

  • Kim, Cha-Kyum;Lee, Jong-Sup
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.3
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    • pp.221-229
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    • 1992
  • A series of experiments on the resuspension of deposited fine-grained sediments were carried out in a recirculating straight flume to investigate the influence of the sediment type, water content and bed shear stress (${\tau}_b$) on the resuspension characteristics of the sediments. The sediments were sampled from Youngkwang coast and Youngdo coast which are located in the western sea and southeastern sea of Korea, respectively. Critical bed shear stress (${\tau}_c$) for resuspension was deduced for each experimental series. For the same sediment, critical bed shear stress for resuspension decreased but suspension mass or rate increased with increasing water content. The resuspension of deposited fine-grained sediments depended strongly on the water content, and the sediment type characterizing the inter-particle bond strength. It has been found that critical bed shear stress for resuspension in the unidirection flow is about 4 times higher than that in the combined wave-current flow, In case of lower bed shear stress, after an initially high suspension, suspension mass approaches a constant value due to the bed hardening with increasing time, but in case of higher bed shear stress, suspension mass increased successively due to the bed softening with time. Initial suspension rate, $E={\alpha}_3({\tau}_b/{\tau}_c-1)^{\beta}$ (where ${\alpha}_3$ and ${\beta}$=empirical constants), was estimated for each experimental series, ${\alpha}_3$ and ${\beta}$ values for the same sediment increased with water content.

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