아음속풍동 폐쇄형 시험부내의 비정상 벽면효과 보정 연구의 일환으로 시험부 벽면압력을 사용하는 비정상 흐름에 대한 blockage 보정 기법을 개발하였다. 시험부 벽면압력은 프리에 급수로 전개하고, 전개된 각 계수를 벽면압력측정 방법을 사용하여 전 주기에 대해 일괄적으로 보정하는 준 정상상태 보정 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 검증하기 위해 수치적으로 계산된 폐쇄형 시험부내의 원형실린더 및 강제 진동하는 익형의 비정상 흐름에 적용하였다. 그 결과 본 연구에서 제시된 방법은 자유흐름 상태와 일치되는 blockage 보정 결과를 보임을 확인하였다.
지금까지 순간 변위시험 (slug test)를 이용해 연직차수벽의 현장투수계수를 평가할 수 있는 이론해는 제시된 바가 없다. 최근 부분 관입된 우물(well)형상에 적용 가능한 이론해에 관한 연구가 발표되었으나, 이는 무한 경계조건인 대수층에만 국한되고 좁은 벽체형상의 연직차수벽의 경계 조건에는 그대로 적용될 수 없다. 이러한 연직차수벽 경계조건을 고려하기 위해, 본 연구에서는 가상 우물법(method of imaginary well)을 도입하여 기존 이론해를 수정하였다. 연직차수벽의 경계조건은 기존 문헌에서 제시한 두 가지 조건을 적용하였다. 첫 번째 경계조건은 연직차수벽 경계에 일정 수두 조건을 적용하고, 두 번째는 경계면에 불투수 경계조건을 적용하였다. 본 논문에서는 연직차수벽의 현장투수계수를 평가할 수 있도록 각 경계조건에 대하여 정상 상태 조건에 대한 일반적인 형상계수를 제시하였다. 첫 번째 경계조건의 경우, 연직차수벽의 투수계수가 연직차수벽이 존재하지 않는 대수층 조건보다 크게 평가되었으며, 두 번째 방법의 경우는 더 작게 평가되었다. 본 연구에서 제시한 수정 이본해를 통해 얻어진 투수계수는 경험식을 바탕으로 무한 대수층에 적용하기 위해 제안된 Bouwer and Rice 방법을 보정하여 다양한 연직차수벽 경계조건에 대해 실제 현장투수계수가 Bouwer and Rice 방법에 의한 결과 보다 1.2~1.7배 큼을 확인하였다. 또한, 연직차수벽 뒷채움재의 압축성을 고려한 기존 해석결과와 비교로부터, 본 논문에서 제시한 이론해는 뒷채움재가 비압축성에 상응하는 값을 제시하는 것을 확인할 수 있었다.
In this study, a numerical analysis was performed for the natural convection heat transfer in a vertical channel which was consisted of two finite-thickness vertical walls with heat source. The ratio of the thermal conductivity of wall to air played an important role in the analysis. The case for which one side wall has protrusion resistances was also examined. The governing equations for the system was discretized by control volume formulation and solved by SIMPLE method. As the result of this study, it was found that the uniform heat flux boundary condition could be applied when the conductivity ratio was below approximately 50 and the uniform temperature boundary condition could be used when the conductivity rat io was over approximately 15,000. However, when the conductivity ratio was between 50 and 15,000, the thermal conductivity ratio value should be considered for the analysis. It was also found that the existence of protrusion resistance influenced the thermal field up to the distance of 3-4 times of the protrusion length.
Characteristic boundary conditions are discussed in conjunction with a flux-difference splitting formulation as modified from Roe's linearization. Details of how one can implement the characteristic boundary conditions which are made compatible with the interior point formulation are described for different types of boundaries including subsonic outflow and adiabatic wall. The validity of boundary conditions are demonstrated through computation of transonic airfoil, supersonic ogive-cylinder, hypersonic cylinder, and S-duct internal flows. The computed wall pressure distributions are compared with published experimental and computed data. Objectives of this paper are thus to give insight of formulation procedure of a flux-difference splitting method and to pave ways for other users to adopt present boundary procedure on their numerical methods.
Results of flat plate compressible boundary layer calculation, based on discrete formulation of DSMC method, are presented in low Mach number and low Knudsen number range. The free stream is a uniform flow of pure nitrogen at various Mach numbers in low pressures (i.e. rarefied gas). Complete thermal accommodation and diffuse molecular reflections are used as the wall boundary condition, replacing unreal no-slip condition used in continuum calculations. In the discrete formulation of DSMC method, there is no need to use ad hoc assumptions on transport properties like viscosity and thermal conductivity, instead viscosity is calculated from values of other field variables (velocity and shear stress). Also the results are compared with existing self-similar continuum solutions. In all Mach number cases computed, velocity slip is most pronounced in regions near the leading edge where continuum formulation renders the solution singular. As the boundary layer develops further downstream, velocity slips asymptote to values that are between 10 to 20% of the magnitude of free stream velocity. When the free stream number density is reduced, so the gas more rarefied, the velocity slip increases as expected.
The heat transfer processes taking place in the side wall of a thermocline enclosure have been analyzed for idealized conditions based on the assumption that, at any instant time, side wall heat transfer processses are independent of the thermocline bulk motion. However, the axial tempera-ture distribution in the thermocline core provides the means for specifying the liquid medium-side boundary condition to the enclosure side wall. A picture is drawn which reflects the side wan response to thermocline bulk motion within the frame work of a quasi-steady analytic approach. For valves of the parameters typical of systems of engineering interest, the analysis shows that a significant amount of heat transfer short - circuiting can take place along the side wall enclosure. This phenomenon is favored by high values of $H_l$ and low values of P and $H_g$ respec-tively. The location of the point of zero normal heat flux on the side wan can be expected to mark, approximately, the region of confluence of two sidewall boundary flows respectively driven by the buoyant effects.
본 연구에서는 다화학종 희박유동의 해석을 위해, GH(Generalized Hydrodynamic) 방정식을 기반으로 한 축대칭 유동 해석이 가능한 다화학종 GH 수치해석 기법을 전산유체역학 수치해석자로서 개발하였다. 최초로 구현된 다화학종 GH 수치기법은 축대칭 형상의 물체 주위의 극초음속 희박유동을 대상으로 하여, DSMC(Direct Simulation Monte Carlo) 및 N-S(Navier-Stokes) 방정식의 결과와의 비교를 통해 정확도를 검증하고자 하였다. GH 해석자의 정확도 향상을 위해 고체 벽면에서의 여러 가지 slip-wall 경계조건을 적용하고 각각의 결과를 비교하였다. 또한, 높은 Knudsen 수의 1차원 수직 충격파 구조 문제를 통해 GH 방정식의 엔트로피 특성 및 정확성을 고찰하였다.
Functional mismatch and thought and plan-less material use of recently built boundary barriers in rural areas should greatly degrade their amenity value as one of linear villagescapes, but, their present state-of-art basically necessary for problem-solving had never surveyed up to now. From this point of view, this study tried to investigate present stock quantities and qualities of boundary barriers in rural areas by sample studies on 21 case villages(7 types ${\times}$ 3 cases) and comparative analysis between the planned or improved and nots. Wall type was absolutely dominated in the structural terms, of which more than half was used cement block as building material and, therefore, grey-colored. More than half of total barrier length were fully shielded, while relatively partially shielded in the mountainous villages in open space and 'Cultural villages' with closed housing structures. Free standing style of barriers was shown along over two thirds of their total length, although not more than half in planned reclaimed villages. Especially, because of one-sided wall type structure, mismatched over-shieldness and poorer maintenance condition of the boundary barriers in peri-urban villages, there should be provided with very intensive improvement efforts for amenity barriers.
본 연구에서는 가장 최근에 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 LES(large eddy simulation)기법을 사용하여 개발한 3D 화재유동 해석용 FDS5의 중요한 기능 중 Werner-Wengle wall law의 성능을 평가하기 위하여 평행 평판에서의 유동을 조사하였다. 격자 형성을 위하여 $y^+$ 값은 11 이상으로 유지하도록 하였으며, 총 사용격자는 $32{\times}32{\times}32$를 사용하였다. 입구와 출구에서는 반복(periodic) 경계조건이 주어졌고, 양측면에서는 대칭(symmetry) 경계조건이 주어졌다. 충분히 발달된 난류에서의 유동조건을 조사하기 위하여 Re=10,700을 사용하였다. 시뮬레이션으로 구하여진 결과는 DNS(Direct Numerical Simulation) 결과 및 이론값과 비교하여 분석하였다. 또한 FDS 결과를 RANS의 난류 유동 해석 결과와도 비교하였다.
This paper presents the effect of internal corrosion, external corrosion, material properties, operation condition, earthquake, traffic load and design thickness in pipeline on the failure prediction using a failure probability model. A nonlinear corrosion is used to represent the loss of pipe wall thickness with time. The effects of environmental, operational, and design random variables such as a pipe diameter, earthquake, fluid pressure, a corrosion rate, a material yield stress and a pipe thickness on the failure probability are systematically investigated using a failure probability model for the corrosion pipeline.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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