• Title/Summary/Keyword: 2차원흐름해석

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Neutron Streaming Analysis in 1300 MWe Pressurized Water Reactor Cavity (1,300 MWe 가압경수로 공동내에서의 중성자 흐름해석)

  • Kwon, Seog-Guen;Kim, Kyung-Eung
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.10 no.1
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    • pp.41-49
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    • 1985
  • Neutron Streaming analysis in 1300 MWe pressurized water reactor cavity was performed. In this calculation, the discrete ordinates transport codes, ANISN and DOT 3.5, and the Monte Carlo code, TRIPOLI-02 were used with the coupling code, DOTTRI. In this study IBM 3033 type computer was used. The calculated neutron fluxes and dose rates were compared with the measured data in a 900MWe pressurized water reactor cavity to show a good agreement, although some deviations in the results for each energy group were noticed. These results will be applied in the radiation shielding design of high capacity nuclear power reactors and, to the means of radiation protection in case of the reactor maintenance and the access of the reactor cavity.

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Study on Appropriateness of a Remote Facility for Discharge Measurement in Small Stream by 3-Dimensional Flow Analysis (3차원 흐름해석을 통한 소하천 원격유량측정시설의 적정성 연구)

  • Kim, Jong-Chan;Hong, Kee-Hoon;Ko, Jae-Min;Kim, Chin-Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.457-461
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    • 2010
  • 소하천에서의 효율적인 유량측정 수행을 위해서 K-water(한국수자원공사) 충청지역본부에서는 금강유역의 보청천 지류인 곰쟁이천에 원격유량측정시설 개념의 위어(weir)를 이용한 고정단면 시설물을 2006년도에 설치하였으며, 2007년부터 2009년까지 시설물 직하류에서 도섭을 통한 유량측정을 실시하였고 3차원 흐름해석 결과와의 비교를 통해 소하천 원격유량측정시설의 적정성을 분석하였다. 총 55회의 유량측정 성과를 이용하여 수위-유량 관계곡선식을 산정하였으며, FLOW-3D를 이용하여 3차원 흐름해석을 실시하였다. Francis 유량산정 공식인 Q=$1.84bH^{3/2}$을 통해 계산되는 수위별 유량, 유량측정 성과에 의한 수위-유량 관계곡선식, 그리고 FLOW-3D로부터 계산된 수위별 유량을 비교하였으며, 실측유량과 계산된 유량의 차이를 비교 검토하였다. 이러한 비교 검토를 통해 소유량 구간에 대해서는 원격유량측정시설의 적정성을 확인할 수 있었으며, 갈수시 미소유량이 흐르는 소하천에 위치한 지점에 대해서는 인력 및 비용이 많이 소요되는 도섭을 통한 직접 유량측정 수행보다는 검증된 유량측정시설(위어, 파샬플룸 등)을 통한 유량측정이 더욱 효과적인 것으로 판단되었다.

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Simulation of Moving Storm in a Watershed Using A Distributed Model -Model Development- (분포형 모델을 이용한 유역내 이동강우(MOVING STORM)의 유출해석(1) -모델의 개발-)

  • Choe, Gye-Won;Lee, Hui-Seong;An, Sang-Jin
    • Water for future
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    • v.25 no.1
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    • pp.101-110
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    • 1992
  • In this paper for simulating spatially and temporally varied moving storm in a watershed a distributed model was developed. The model is conducted by two major flow simulations which overland flow simulation and channel network flow simulation. Two dimensional continuity equation and momentum equation of kinematic approximation are used in the overland flow simulation. On the other hand, in the channel networks simulation two types of governing equations which are one dimensional continuity and momentum equations between two adjacent sections in a channel, and continuity and energy equations at a channel junction are applied. The finite element formulations were used in the overland flow simulation and the implicit finite difference formulations were used in the channel network simulation. The finite element formulations for the overland flow are analyzed by the Gauss elimination method and the finite difference formulations for the channel network flow are analyzed by the double sweep method having advantages of computational speed and reduced computer storages. Several recurrent coefficient equations for channel network simulation are suggested in the paper.

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Numerical Analysis of Wind Driven Current and Mesoscale Air Flow in Coastal Region with Land Topography (육상지형을 고려한 연안해역에서의 취송류에 관한 수치해석)

  • Lee, Seong-Dae;Kim, In-Ho;Hong, Chang-Bae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1925-1930
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    • 2006
  • A quasi depth-varying mathematical model for wind-generated circulation in coastal areas, expressed in terms of the depth-averaged horizontal velocity components and free surface elevation was validated and used to understand the diurnal circulation process. The wind velocity is considered as a dominant factor for driving the wind generated current. In this paper, three dimensional numerical experiments that included the land topography were used to investigate the mesoscale air flow over the coastal regions. The surface temperature of the inland was determined through the surface heat budget consideration with inclusion of a layer of vegetation. A series of numerical experiments were then carried out to investigate the diurnal response of the air flow and wind-generated circulation to various types of surface inhomogeneities.

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3-D Concrete Model Using Non-associated Flow Rule in Dilatant-Softening Region of Multi-axial Stress State (3차원 솔리드요소 및 비상관 소성흐름 법칙을 이용한 콘크리트의 응력해석)

  • Seong, Dae Jeong;Choi, Jung Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.12 no.2
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    • pp.193-200
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    • 2008
  • Cohesive and frictional materials such as concrete and soil are pressure dependent. In general, failure criterion for such materials inclined with respect to positive hydrostatic axis in Haigh-Westergaard stress space. Consequently, inelastic volumetric strain always positive with associated flow rule. In this study, to overcome this shortcoming, non-associated flow rule which controls volumetric component of plastic flow is adopted. Numerical analysis based on a constitutive model using nonuniform hardening plasticity with five parameter failure criterion and non-associated flow rule has conducted to predict concrete behavior under multi-axial stress state and verified with experimental result.

Flood inundation simulation considering external forces in urban coastal areas (복합 외력을 고려한 연안지역의 침수 모의)

  • Kang, Taeuk;Lee, Sangho;Jin, Youngkyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.2-2
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    • 2022
  • 연안지역은 강우, 조위, 월파 등 다양한 재해 요소에 의해 침수될 수 있다. 또한, 이러한 재해 요소는 동시에 발생하여 큰 침수 피해를 유발하기도 한다. 하지만 각각의 재해 요소를 대상으로 하는 기술 분야가 상이하기 때문에 물리 모형 기반의 과학적 방법으로 복합적인 재해 요소를 고려한 침수 분석에 관한 연구는 제약되었다. 이 연구는 강우-유출 및 2차원 지표면 흐름 해석의 수공학적 분석 기술과 조석, 파랑, 월파 등의 해양공학적 기술을 연계하여 연안지역에 대한 복합 외력을 고려한 침수 분석 기술을 제시하는데 목적이 있다. 우선, 먼 바다로부터 예상되는 파랑, 조위 분석에는 ADCIRC와 UnSWAN 모형을 연계한 ADCSWAN이 사용되었다. 연안 주변의 복잡한 흐름 해석과 해안 구조물을 범람하여 발생하는 월파량 산정에는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 그리고 강우-유출 분석과 바다의 조위 및 월파량을 고려할 수 있을 뿐만 아니라 2차원 지표면 침수 해석이 가능한 XP-SWMM을 이용하여 연안지역의 침수 모의를 수행하였다. 모형 간 연계에 의한침수 해석의 적절성을 검토하기 위해 2016년 10월의 태풍 차바 시 대대적인 침수가 발생한 부산 마린시티 지역에 대하여 적용하였다. 침수 모의 결과는 당시의 현장 사진, 침수흔적도와 비교하여 검토되었고, 실제 침수 현상과 유사한 결과가 도출되었다. 이 연구는 연안지역의 복합적인 재해요인에 대한 침수 해석에 수문 분야와 해양공학 분야의 기술 연계를 통해 실제 현상의 재현성을 높인 것에 의의가 있다. 또한, 이 연구에서 제시한 해석 방법은 다양한 연안지역의 침수 원인 분석과 적절한 재해 방지 대책 수립에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Finite-Volume Model for Shallow-Water Flow over Uneven Bottom (고르지 않은 바닥을 지나는 천수 흐름에 대한 유한체적 모형)

  • Hwang, Seung-Yong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.46 no.2
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    • pp.139-153
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    • 2013
  • For analyzing shallow-water flows over the uneven bottom, the HLLL scheme and the divergence form for bed slope source term (DFB) technique, respectively were applied to the flux gradient and the bottom gradient source terms in a finite-volume model for the shallow water equations. And also the model incorporated the volume/free-surface relationship (VFR) to consider the partially submerged cells (PSC). It was identified that a simpler version of the weighted surface-depth gradient method in the MUSCL was equivalent to the original one in the accuracy for 1D steady flows. It was verified that the flux gradient term and the bottom gradient source term were well-balanced exactly by the VFR for the 1D PSC. The VFR for the triangular PSC settled the problem which the governing equations were not well-balanced by the DFB technique for the 2D PSC. There were good agreements in simulations and experiments for 2D dam-break flows over a triangular sill and a round bump. In addition, the partial dam-break flow was successfully simulated for flooding of roughnesses in an irregular bottom as well as a sloping one. Therefore, this model is expected to be applied to the real river with uneven topography.

Numerical Study on the Effect of Hyporheic Flow on Solute Transport in Surface Water (혼합대 흐름이 지표수 용질거동에 미치는 영향에 대한 수치해석 연구)

  • Jun Song Kim;Sung Hyun Jung;Donghae Baek
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.127-127
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    • 2023
  • 지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.

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Radiation Streaming in KNU-1 Reactor Cavity (고리 1호기 원자로 공동에서의 방사선 흐름 현상 해석)

  • Kun-Woo Cho;Chang-Soon Kang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.18 no.1
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    • pp.27-37
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    • 1986
  • The neutron fluxes and dose rates due to radiation streaming from reactor cavities were evaluated at the KNU-1 reactor pressure vessel (RPY) head flange elevation. To find a suitable cross section data set for the evaluation, a benchmark test was performed for three data sets; DLC-23/CASK, DLC-31/FEWG, and DLC-47/BUGLE. The leakage fluxes from the KNU-1 RPV outer surface were calculated with two different methods: 1-D calculation with ANISN, and 2-D calculation with DOT3.5. The Monte Carlo procedures as embodied in the MORSE-CG code combined with the albedo option were applied to predict the radiation distributions in the cavity region. Finally, the activation analysis of the stud bolts was performed to identify the major activation products.

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