Youn, Ho Joong;Park, Ki Hyung;Lee, Myungbo;Won, Myoungsoo;Kim, Kyongha
Journal of Korean Society of Forest Science
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v.100
no.2
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pp.246-255
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2011
This study was carried out to investigate the characteristics of wind damaged trees in the Hongneung Arboretumin Korea. Many trees in the Hongneung Arboretum were damaged by the 'Kompasu', the seventh typhoon in the year of 2010 having strong impacts on the central region of Korea. Damaged trees were divided into 3 damage types: windthrow, slanted and broken trees. Most of damaged trees (97.3%) were found at low slope (below 15 degree) or medium slope (15~20 degree). The 45.3% of damaged trees were coniferous and 54.7% were deciduous trees. The wind speed was recorded for the duration of the typhoon from 04:00 AM to 12:00 PM on September 2. The average wind speed and the maximum instantaneous wind speed inside the forest were 1.4 m/sec and 3.5 m/sec, respectively. The highest peak of the average and the maximum instantaneous wind speed inside of forest, 3.4 m/sec and 8.7 m/sec respectively, were recorded at 06:10 AM on September 2. To analyze relationship between wind characteristics and the damage types, the average wind speed and the frequency of wind wave was compared to those of pre-typhoon period (Feb. 13, Feb. 20, Apr. 21, Oct. 16, 2009 and Mar. 20, 2010). The results indicated that the damaged trees were affected by frequent wind wave rather than the wind speed itself. Also average wind direction inside the forest was analyzed to investigate the impact of wind direction on the damaged trees. The wind had mainly blown from SE and SW, and the maximum instantaneous wind direction was SE direction overall. Most of the damaged trees (84.0%) had fallen down to the NW or NE direction. This result showed that the fallen direction of the damaged trees and wind direction was highly related. Therefore, we found that the frequency of wind wave was the main factor of wind damages during the typhoon 'Kompasu' and wind direction was highly related to the fallen direction.
The Yingxian wooden tower in China is currently the tallest wooden tower in the world. It was built in 1056 AD and is 65.86 m high. Field measurements of wind speed and wind-induced response of this tower are conducted. The wind characteristics, including the average wind speed, wind direction, turbulence intensity, gust factor, turbulence integral length scale and velocity spectrum are investigated. The power spectral density and the root-mean-square wind-induced acceleration are analyzed. The structural modal parameters of this tower are identified with two different methods, including the Empirical Mode Decomposition (EMD) combined with the Random Decrement Technique (RDT) and Hilbert transform technique, and the stochastic subspace identification (SSI) method. Results show that strong wind is coming predominantly from the West-South of the tower which is in the same direction as the inclination of the structure. The Von Karman spectrum can describe the spectrum of wind speed well. Wind-induced torsional vibration obviously occurs in this tower. The natural frequencies identified by EMD, RDT and Hilbert Transform are close to those identified by SSI method, but there is obvious difference between the identified damping ratios for the first two modes.
This paper describes a research for the performance improvement of the straight-bladed vertical axis wind turbine. To improve the performance of VAWT, the individual blade pitch control method is adopted. For the wind turbine, CFD analysis is carried out by changing blade pitch angle according to the change of wind speed and wind direction. By this method, capacity and power efficiency of VAWT are obtained according to the wind speed and rotating of rotor, and could predict the overall performance of VAWT. It was manufactured to verify performance of the experimental system that consists of rotor including four blades and base. Furthermore, torque sensor and power generator were installed. Also, active controller which can change the pitch angle of the individual blade according to the wind speed and direction was used.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.21
no.1
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pp.51-59
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2021
In this paper, the effect of the turbulence intensity in across-wind direction on the wind load in CFD(Computational fluid dynamics) simulation was analyzed. 'Ansys fluent' software was used for CFD simulation. And the fluctuating wind speed applied to the simulation was generated according to Korean Design Standard and Von Karman wind turbulence model. The turbulence intensity in across-wind direction for simulation was applied from 0 to 100% of the turbulence intensity in along-wind direction. The analysis results showed that the turbulence intensity in across-wind direction had a particularly great effect on the wind load in across-wind direction.
Chen, Xingyu;Guo, Junjie;Tang, Haojun;Li, Yongle;Wang, Lei
Wind and Structures
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v.30
no.6
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pp.649-662
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2020
The existence of a dam has potential effects on the surrounding wind environment especially when it is located in mountainous areas. In this situation, the long-span bridge over the reservoir can easily be exposed to non-uniform incoming flows, affecting its wind-resistance performance. This paper presents a study on the aerostatic stability of such a bridge. Wind tunnel tests were first carried out to investigate the wind environment above a mountainous reservoir. The results show that the angle of attack and the wind speed along the bridge axis show obvious non-uniform characteristics, which is related to the inflow direction. When winds come from the south where the river is winding, the angle of attack varies along the span direction significantly. The finite element model for the bridge was established using ANSYS software, and effects of non-uniform wind loads on the aerostatic stability were computed. Non-uniform angle of attack and wind speed are unfavorable to the aerostatic stability of the bridge, especially the former. When the combined action of non-uniform angle of attack and wind speed is considered, the critical wind speed of aerostatic instability is further reduced. Moreover, the aerostatic stability of the bridge is closely related to the dam height.
Yan, Lei;Guo, Zhen S.;Zhu, Le D.;Flay, Richard G.J.
Wind and Structures
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v.23
no.3
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pp.191-209
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2016
Wind tunnel tests of a 1/2200-scale mountainous terrain model have been carried out to investigate local wind characteristics at a bridge location in southeast Tibet, China. Flows at five key locations on the bridge at deck level were measured for 26 directions. It was observed that wind characteristics (including mean wind velocity and overall turbulence intensity) vary significantly depending on the approaching wind direction and measurement position. The wind inclination angle measured in the study fluctuated between $-18^{\circ}$ and $+16^{\circ}$ and the ratio of mean wind velocity to reference wind velocity was small when the wind inclination angles were large, especially for positive wind inclination angles. The design standard wind speed and the minimum critical wind speed for flutter rely on the wind inclination angle and should be determined from the results of such tests. The variation of wind speed with wind inclination angles should be of the asymmetry step type. The turbulence characteristics of the wind were found to be similar to real atmospheric flows.
In this study the AWS was installed in three areas to analyze creation and characteristics of local wind circulation through observation. According to the result, in night time when mountain wind is well developed showed temperature in A area located in Dalbigol valley and B area adjacent with the valley was lower than C area located in the lowland of the center of city by $1.5\sim4^{\circ}C$. The wind speed was also shown two times stronger than C area. In addition, in terms of wind direction, A and B areas showed east wind consistently according to topographic shapes of Dalbigol valley with high altitude and residential sites of lowland with low altitude. Although the C area didn't show big changes in wind direction due to the effects of city structures, east wind is often seen so mountain wind from Dalbigol valley is found to have an effect at least. Through the analysis of temperature, wind speed, and wind direction, nigh time showed relatively cold mountain wind blew following Dalbigol valley, throughout residential sites and to the center of city with lowland. During the daytime, the temperature in the city with lowland and residential sites is constantly higher than A area located in Dalbigol valley, and strong wind speed following Dalbigol valley, and three areas have $200\sim300^{\circ}$ of main wind direction, so west valley wind throughout the city with lowland and following Dalbigol is clearly formed.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.17
no.3
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pp.198-204
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2014
Ships sailing the seas encounter air resistance. The air resistance depends on the shape of the above-water hull, the ship speed, the wind speed and wind direction. The experimental or statistical methods which are used to predict the air resistance are one of the essential procedures of the calculation of the towing force of the disabled ships. This paper shows simplified air resistance prediction method using the variables of the projected area of the above-water hull, the speed of the ship, the wind speed and its direction. These methods have been applied to the existing computer program which had been set up to predict the towing force of the disabled ships.
Investigations on modeling methods of a CFD wind resource prediction program, WindSim for a ccurate predictions of wind speeds were performed with the field measurements. Meteorological Masts having heights of 40m and 50m were installed at two different sites in complex terrain. The wind speeds and direction were monitored from sensors installed on the masts and recorded for one year. Modeling parameters of WindSim input variables for accurate predictions of wind speeds were investigated by performing cross predictions of wind speeds at the masts using the measured data. Four parameters that most affect the wind speed prediction in WindSim including the size of a topographical map, cell sizes in x and y direction, height distribution factors, and the roughness lengths were studied to find out more suitable input parameters for better wind speed predictions. The parameters were then applied to WindSim to predict the wind speed of another location in complex terrain in Korea for validation. The predicted annual wind speeds were compared with the averaged measured data for one year from meteorological masts installed for this study, and the errors were within 6.9%. The results of the proposed practical study are believed to be very useful to give guidelines to wind engineers for more accurate prediction results and time-saving in predicting wind speed of complex terrain that will be used to predict annual energy production of a virtual wind farm in complex terrain.
In order to how well predict ISCST3(lndustrial Source Complex Short Term version 3) model dispersion of air pollutant at point source, sensitivity was analysed necessary parameters change. ISCST3 model is Gaussian plume model. Model calculation was performed with change of the wind speed, atmospheric stability and mixing height while the wind direction and ambient temperature are fixed. Fixed factors are wind direction as the south wind(l80") and temperature as 298 K(25 "C). Model's sensitivity is analyzed as wind speed, atmospheric stability and mixing height change. Data of stack are input by inner diameter of 2m, stack height of 30m, emission temperature of 40 "C, outlet velocity of 10m/s. On the whole, main factor which affects in atmospheric dispersion is wind speed and atmospheric stability at ISCST3 model. However it is effect of atmospheric stability rather than effect of distance downwind. Factor that exert big influence in determining point of maximum concentration is wind speed. Meanwhile, influence of mixing height is a little or almost not.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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