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농업용 네트의 폐쇄율에 따른 압력 강하 예측 = The Estimation of Pressure Drop according to Blockage Rate of Agricultural Nets
영상 이미지 처리 기법을 활용하여 농업시설에 이용되는 네트 3종의 폐쇄율을 산정하였다. 산정된 네트의 폐쇄율로부터Idel’chik과 Richards와 Robinson이 제안한 관계식을 이용하여 압력 강하를 산정하였으며 풍동시험 결과와 비교하였다.
폐쇄율은 네트 셀의 크기, 내부 끈의 유무 그리고 끈의 두께와개수에 따라 상이하였으며 정면으로 바람이 부는 조건(회전각도 즉, 풍향각도 0°)에서 폐쇄율은 0.22-0.29(전체 회전각도 고려 시 0.22-0.32) 수준으로 나타났다. 약 30%의 폐쇄율(Br ≤ 0.30)을 갖는 네트에 대하여 Idel’chik과 Richards와Robinson의 관계식에 의한 압력 강하가 풍동시험 결과보다다소 높게 예측되었으나 안전한 네트 구조물의 설계를 위해서는 유의미할 것으로 판단되었다. 높은 폐쇄율을 갖는 네트에대한 압력 강하를 예측하기 위해서는 향후 네트 제조 기법(꼬임 정도와 내부 끈의 유무 등)과 바람으로 인한 네트의 변형을고려한 압력 강하 예측 기법에 관한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
The blockage rate for three kinds of nets commonly used in agricultural facilities was assessed by using the image acquisition and its relevant processing. By using both empirical relations presented by Idel’chik and Richards and Robinson, and the blockage rate obtained from the image processing, the pressure drop through the nets was predicted and also compared with wind tunnel experiment results. The results of the study showed that the blockage rate of the net was discriminated according to such factors as the magnitude of nets, the existence of inside threads, the thickness and number of threads. In addition, the blockage rate for the incident angle of 0° when the wind blew at the front had the range of 0.22-0.29 (0.22-0.32 when considering whole incident angles from 0° to 45° by 15°). For the nets with the blockage rate of about 30% or below, the prediction by the empirical relations of by Idel’chik and Richards and Robinson showed a little higher pressure drop overall than that of the wind tunnel test, but the use of the empirical relations and the blockage rate could be thought of as providing effectively meaningful guidelines for the safe design of agricultural facilities including nets because the wind tunnel test has been tedious and expensive.
Further research and potential application on the prediction technique of the pressure drop, regarding both a subtle deformation by the wind and manufacturing methods with regard to the level of knots and the existence of inside threads, needs to be done for the nets with higher blockage rate.
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