Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2016.05a
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pp.391-391
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2016
유수동역학적인 요소와 유사의 부유는 서로 상호작용을 주고받으며 다양한 현상을 만들어낸다. 많은 선행연구를 통해 유사 농도 등의 특성이 난류 구조 등의 변화를 야기하며, 변화한 난류 구조 역시 유사의 부유 등에 2차적인 영향을 준다는 점이 확인되었다. 본 연구에서는 가는 유사에 보다 집중하여 유사 부유와 이에 따른 연직구조 특성의 변화를 살펴본다. 본 연구에서는 1차원 연직 모형을 이용하여 수치실험을 수행한다. 본 연구에 이용된 모형은 가는 유사의 특성인 빠른 입자 반응 시간(Particle Response Time)이 가정되는 모형으로 선행연구를 통해 적용성이 검증된 것으로 판단한다. 주요 분석대상은 유사의 농도와 속도경사 간의 관계 등이며, 분석하는 유사 농도 종류는 일반적인 비점착성 유사의 경우에 관심을 가지는 질량 농도에 집중하여 결정된다. 수치실험 수행을 위해서는 정류 흐름, 진동파 흐름 등이 적용되었고 다양한 경우의 가는 유사를 고려하기 위한 실험조건의 변경이 이루어졌다. 수치실험 결과 진동파의 다양한 위상에서 조금씩 달라지는 연직구조가 확인되었다. 이는 보정되는 Schmidt 수의 값과도 연관관계를 가지는 것으로 나타났다. 특히 가는 유사의 경우에도 입자의 크기에 따라 다른 연직구조의 특성이 모의되었으며 이를 통해 수치실험의 경우에도 입자 크기의 고려 하에 매개변수의 보정이 이루어져야 한다는 점을 알 수 있다. 스토크스 수는 입자 반응 시간과 유체 난류 시간규모(Fluid Turbulence Ttime Scale)의 비율을 의미한다. 본 연구를 통해 스토크스 수가 유사의 확산강도 결정과 큰 상관 관계를 가지는 것을 알 수 있다. 이때 유사의 크기와 보정되는 Schmidt 수의 값은 고정되었다. 수치 계산시에 확산계수의 값이 부유 및 이에 따른 연직구조의 특성을 결정하는 중요한 변수라는 점을 고려할 때, 가는 유사의 부유를 모의할 때에는 세심한 주의가 요구된다는 점을 이해할 수 있다. 선행 연구사례를 통해 볼 때 부유하는 입자의 관성력이 Schmidt 수의 결정과 이에 따른 연직 구조의 계산에 큰 영향을 준다는 점을 알 수 있다. 본 연구에서는 스토크스 수를 관성력을 나타낼 수 있는 지표로서 계산하였지만 보다 정량적이고 효율적인 입자 관성력 지표가 제시될 때 효율적인 연구결과의 제시가 이루어질 수 있을 것으로 기대한다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.473-476
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2011
본 논문에서는 열차와 교량의 상호작용과 주행속도에 의해 결정되어지는 진동지속시간과 차체연직가속도 증폭효과를 고려하여 철도교량의 진동사용성 허용처짐을 제시하고자 하였다. 열차가 교량을 통과할 때의 처짐 형상을 사인파로 가정하고 열차와 교량의 상호작용을 진동전달함수로 표현하여 철도교량의 진동 사용성 허용처짐을 유도하였다. 그리고 진동지속시간을 고려하기 위해 연직가속도 허용기준으로서 진동지속시간을 고려한 교량구조물의 진동사용성기준을 사용하였다. 매개변수연구를 통하여 열차 주행속도의 증가에 비례하여 차체연직가속도는 증가하지만 교량최대변위의 변화는 미미함이 확인됨으로 인하여 차체연직가속도 증가와 동반하여 연직가속도 허용기준역시 증가하는 것을 보정할 필요가 있을 것으로 판단하였다. 따라서 전개된 철도교량의 진동사용성 허용처짐식에 매개변수연구를 통하여 가정한 가속도 증폭계수를 적용하여 열차의 증속에 의한 가속도증폭효과를 고려하였다.
Vertical structures of wind-driven and tidal currents in a rectangular shaped uniform-depth basin of homogeneous water have been investigated using a mode-splitted, multi-level grid-box, hydrodynamic numerical model. The model was verified using analytical solutions for various vertical eddy viscosity profiles such as: a constant eddy viscosity, a linearly decreasing or increasing variation with depth, a quadratic variation with depth and an exponential variation with depth. Particular attention has been paid on the effects of "near-surface wall layer" on vertical shear of velocity. In numerical calculations, the whole water depth was divided into 13 levels with an unequal grid spacing. the model satisfactorily reproduces the velocity profile, but in case the eddy viscosity decreases rapidly with depth as in quadratical or exponential variation with depth, the vertical gradient of velocity near the bottom became very steep, and analytical solutions and numerical results showed some discrepancy. The vertical structures of horizontal velocity vary with both the depth-averaged value of eddy viscosity and its profiles. the velocity near the sea surface and near the bottom responded sensitively to the eddy viscosity of wall layer. For wind-driven current, the strong velocity shear was generated near the sea surface as eddy viscosity near the surface became small. For tidal current, the velocity above the sea bottom layer was almost constant regardless of the profiles of vertical eddy viscosity, but velocity in the sea bottom layer showed strong shear as eddy viscosity became small.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.34
no.4
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pp.148-157
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1997
In this paper, the flow around a V-shaped plate positioned against horizontal flow is numerically simulated by using finite volume method and experimentally visualized in two dimensional tank by dye injection method. The upwelling flow artificially induced by V-shaped plate mixes the stratified stagnant flow. It can be applied to mitigate the eutrophication and stratification of sea in the vicinity of offshore structures.
Jo, Seong-Woo;Choi, Sun-Young;Choi, Jong-Moon;Kim, Sang-Mo
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.458-461
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2011
이방향 중공슬래브 시스템의 구조특성 및 성능평가 연구의 일부로 실제 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브의 연직진동을 측정 및 분석하였다. 캡슐형 경량체를 사용한 이방향 중공슬래브가 적용된 두 건축물에서 바닥 용도상 일상적인 진동발생원이라고 가정할 수 있는 75 kg 성인의 보행, 달리기, 제자리 점프에 대해 슬래브의 연직진동을 측정하였다. 두 대상 건축물은 각각 연구소와 교육시설 용도로 설계 및 건축되었다. 측정된 수직 가속도 데이터로 일본건축학회 환경기준에 (AIJES-2004) 근거하여 진동수 범위 3~30 Hz에 대해 1/3 옥타브 밴드 분석을 실시하였다. 이 분석을 바탕으로 AIJEES-2004에 제시한 기준에 따라 바닥의 연직진동에 대한 거주 성능을 평가한 결과, 측정한 세 건축물에 적용된 이방향 중공슬래브 모두 보행과 달리기에 대해서는 피진동자의 10% 미만이 인지, 제자리 점프에 대해서는 50~70% 미만이 인지할 수 있는 것으로 나타나, 이방향 중공슬래브가 바닥의 연직 진동에 대해 거주 성능이 양호함을 보여주었다.
Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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2001.05a
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pp.269-270
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2001
황해는 수심이 대부분 l00m미만의 대륙붕으로 되어 있으며, 거대한 아시아대륙과 한반도로 둘러 쌓여 광대한 내만과 같은 지형으로 되어있다. 또한 주위의 육지에서 많은 양의 육수가 황해역으로 유입될 뿐만 아니라 수심이 말은 관계로 주위 대륙의 기후 변동에 따라 계절적으로 해황 변화가 심한 해역이다. 또한 황해와 연결되어 있는 한국남서해역은 황해역으로부터의 해황변화에 민감하게 반응하는 해역으로 이 해역에 대한 연구로는 서전(1924), 우전(1934)이후에 많은 연구가 수행되었으나, 아직까지 황해중부해역에서의 연직해황에 대한 수직구조나 이와 관련된 황해남부역에서의 수직적인 해양구조 등에 관한 연구는 수행되지 못하였다. (중략)
To illusσ'ate the variation of current around artificial upwelling structure which is located in the South sea of Korea, current measurements using ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) during neap and spring tides were carried out on 27th July(summer), 14th October and 30th November(Autumn), 2006. Current after the set up of artificial upwelling structure were shown different in the upper and lower layer, the boundary between the upper and lower layer was at $27{\sim}30m$ depth in summer. And the boundary layer was formed structure of three layer in Autumn. Upwelling and downwelling flow were occurred around the seamount, and these vertical flows were connected from surface to bottom The distribution of vertical shear and relative vorticity support the vertical flow around the seamount. The strength of vertical shear was higher and the direction of relative vorticity was anticlockwise (+) around the upwelling area.
In this paper three turbulence models including two-equation model by Blumberg and Mellor (1987), one-equation model with mixing length formula of Blackadar's (1962), and zero-equation model of Prandtl's (1925) were compared in homogeneous, unstratified channel flows. Steady flows which a steep-sided trapezoidal trench with uniform discharge, tidal flow and steady wind-driven flow in finite channels are considered in detail. Steady flows in a trench and tidal flows in a finite channel were reproduced fairly accurately and there was virtually no difference among results of three turbulence models. However, In case of steady wind-driven flow only two-equation model reproduced the important features of experimental data. the other two models underestimated the surface velocity. In tidal and wind-driven flows with negligibly small adjective and diffusive effects, the two-equation model gives rise to parabolic profile of eddy viscosity with maximum at the mid0depth, and the one and zero equation model based on Blackadar formula linear profile with maximum at the surface.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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v.20
no.1
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pp.1-13
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2008
In the present work, wave transformation by vertical columns and its wave forces acting on them are discussed using a direct 3-D numerical model based on the VOF (Volume Of Fluid) method. The numerical results for wave transformations and wave forces are critically compared to an advanced experimental data, and provide the verification of the numerical model used in the present study. Overall model-data comparisons are good. After verification of the numerical model, it is used to simulate wave fields around dual vertical columns with arbitrary cross section, and the characteristics of nonlinear wave forces and wave transformations according to the variations of different cross section types of vertical columns, an interval of vertical columns and incident wave angle are discussed.
Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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2001.05a
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pp.240-241
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2001
대한해협은 대마난류가 동해로 유입되는 통로이고 대마난류의 변동은 동해의 해수순환에 많은 영향을 준다 대한해협에서 해류에 대한 연구는 지형류계산에 의한 것(Yi, 1970)을 시작으로 해류계의 계류관측이 여러차례 수행되었으나(Shim et at, 1984; Lee et al, 2001), 대부분 20∼40일 정도의 단기간에 한정되어 해류의 장주기 변동성을 규명하는데 어려움이 많았다 본 연구에서는 장기간에 걸친 해류관측자료를 이용하여 대한해협의 조류 및 해류의 연직구조와 그 변동성을 자세히 알아보았다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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