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티핑버켓형(Tipping bucket) 세척설비 성능최적화

최종 수정일: 2022년 4월 29일


티핑버켓형(Tipping bucket) 세척설비 성능최적화 목적 및 개요



목적: 완충저류시설 세척설비(티핑버켓형) 설계 성능 최적화


본 해석은 Free surface Analysis(VOF), 6DOF, FSI & 동적 거동을 고려한 유동해석으로, 다음의 기술들이 포함되어 있습니다.


- 티핑버켓은 물의 양에 따라 무게중심 이동으로 인한 버켓의 회전 각도 계산.

- 버켓 내 유체(water)와 버켓 구조물 형상을 동시 계산(유체-구조 연성해석, Fluid-Structure Interaction).

- 티핑버켓과저류조 벽면 사이의 설계 거리에서 유속 분포 검토.

- 하류 지정된 3곳의 위치에서의 유속 분포 및 전단응력 계산.

- 저류조 끝단유속제공: **m/sec 이상 검토 - 티핑 버켓 회전으로 인해 물의 배출되는 유동 분포 검토.


티핑버켓 해석의 예


 

티핑버켓형(Tipping bucket) 세척설비 성능최적화


  • 시간 경과에 따른 하류 지정된 위치에서의 유속 분포

-> 하류 지정된 위치(Point 1, Point 2, Point 3)에서 유속 분포 계산.



▣ 최고 유속

Point 1 ~ 약 **(m/s)

Point 2 ~ 약 **(m/s)

Point 3 ~ 약 **(m/s)


▣ 평균 유속

(최대유속 이후 6초동안의 평균값)

Point 1 ~ 약 **(m/s)

Point 2 ~ 약 **(m/s)

Point 3 ~ 약 **(m/s)



  • 시간 경과에 따른 하류 지정된 위치에서의 전단응력 분포

-> 하류 지정된 위치(Point 1, Point 2, Point 3)에서 전단응력 분포 계산.


▣ 최고 전단응력

Point 1 ~ 약 **(Pa)

Point 2 ~ 약 **(Pa)

Point 3 ~ 약 **(Pa)










  • 시간 경과에 따른 물의 흐름(동영상)



 

결론


Tipping Bucket 설계성능 검토를 위한 유동해석 결과를 정리하면 다음과 같습니다.


최대 허용 회전각도: Tipping Bucket~**° & Baffle~**°.

Tipping Bucket 최대 허용 회전각도 도달 시간: 약 **초).

Tipping Bucket 회전 후 초기상태로 복귀 시간: 약 **(초).

Tipping Bucket의 물이 모두 배출되는데 소요된 시간: 약 **(초).


- Tipping Bucket은 물이 채워지면서 무게 중심 이동, 모멘트 및 회전속도 변화 등의 복합적인 물리현상을 FSI해석 기술을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였습니다.


 

본 해석에 대한 궁금한 사항은 당사 고객지원실 (young@deltaes.co.kr / T. +82-70-8255-6001)로 문의하여 주시기 바랍니다.


앞으로도 저희 Delta ES는 고객 여러분들께 적극적인 지원과 노력을 아끼지 않도록 하겠습니다.

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