해수취수시설에서 이중관 구조를 갖는 취수관 연구(II): 수치모형실험

Abstract

기존 중 소모규 해수취수시설이 활용되고 있음에도 불구하고 이중관 구조의 취수관 설계에 대한 일반적인 설계인자가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학적 기법을 활용하여 취수관 내부의 유동현상 및 취수량을 분석하여 취수관의 설계인자를 검토하였다. 5 m, 10 m, 20 m 길이 취수관에 대하여 검토한 결과, 10 m 이상의 취수관 길이가 취수관 내부에서 균등한 유속분포를 형성되여 취수관 내부의 안정적인 흐름을 위해서는 최소 10 m 이상의 취수관이 필요한 것으로 분석 되었다. 취수관 내 거리별 유공으로 유입되는 취수량에 대한 표준편차를 분석한 결과, 유공율이 353%를 확보하는 것이 취수관 내부 균등한 압력분포 및 안정적인 흐름측면에서 유리하였고, 이와 같은 결과는 수리모형실험 359% 유공율과 유사한 것으로 분석되었다. Small-and medium seawater intake facilities are being used currently. However, the design parameter of the double pipe type intake pipe is not standardized in Korea. In this study, we have examined the design parameter as the analysis for the flow phenomenon and intake discharge in the intake pipe using Computational Fluid Dynamics (CFD). From the results of the numerical simulation for the 5 m, 10 m and 20 m length of intake pipe, respectively, when the length of intake pipe is at least 10.0m, the velocity in the intake pipe is uniformly distributed. In order to secure stable flow in the intake pipe, the length of intake pipe is needed to be more than 10 m. From the results of the numerical simulation for the intake discharge per the perforated, velocity vector, streamline and standard deviation according the perforated ratio, the ratio must be established more than 353%. The advantage of the ratio come from the equal pressure distribution and stable flow. The results of numerical simulation were similar to the results of 359% ratio of the experimental modeling test.