• 제목/요약/키워드: hydraulic interaction

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투과성해안구조물의 소상파 및 내부수위변동에 관한 수치모델링 (Numerical modeling of wave run-up and internal setup on and in permeable coastal structures)

  • 남인식;윤한삼;김종욱;류청로
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.172-179
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    • 2001
  • A numelical model has been developed for the permeable coastal structures to simulate hydraulic characteristics on the permeable slopes, which interact with internal flow field of the structures. The model includes hydraulics in the porous medium. Numerical model was calibrated using hydraulic model experiments performed in 2-D wave flume in the Institute of Orean Hydraulics in PKNU. Good agreement were obtained with the model which employed inertia resistance term than with the conventional model, PBREAK.

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쓰나미 파형이 수중식생의 에너지소산에 미치는 영향 (Effects of Tsunami Waveform on Energy Dissipation of Aquatic Vegetation)

  • 이우동;박종률;전호성;허동수
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • The present study numerically investigated the influence of the waveform distribution on the tsunami-vegetation interaction using a non-reflected wave generation system for various tsunami waveforms in a two-dimensional numerical wave tank. First, it was possible to determine the wave attenuation mechanism due to the tsunami-vegetation interaction from the spatial waveform, flow field, vorticity field, and wave height distribution. The combination of fluid resistance in the vegetation and a large gap and creates a vortex according to the flow velocity difference in and out of the vegetation zone. Thus, the energy of a tsunami was increasingly reduced, resulting in a gradual reduction in wave height. Compared to existing approximation theories, the double volumetric ratio of the waveform increased the reflection coefficient of the tsunami-vegetation interaction by 34%, while decreasing the transfer coefficient and energy attenuation coefficient by 25% and 13%, respectively. Therefore, the hydraulic characteristics of a tsunami is highly likely to be underestimated if the solitary wave of the approximation theory is applied for the tsunami.

해안대수층에서 지하수-지표수 상호작용에 의한 지하수위 변화 (Water-Level Fluctuation due to Groundwater-Surface Water Interaction in Coastal Aquifers)

  • 김구영;이철우;김용제;김태희;우남칠
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권4호
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    • pp.32-41
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    • 2004
  • 조석의 효과가 대수층에 미치는 해안대수층에서 지하수-지표수 상호작용에 관한 모사를 위해 수치모델링을 이용하였다. 모사에 사용한 모델은 하천경계와 해안경계가 서로 직교하며 하천은 대수층을 부분관통하고 있다. 해안경계와 하천경계에 의한 영향을 각각 살펴보고 두 경계조건에 의한 동시효과를 함께 모사하였다. 모사기간동안 해안경계에 의한 영향은 일정한 범위까지만 나타났으나, 하천경계에 의한 영향은 시간의 증가에 따라 영향범위가 넓어졌다. 하천경계와 해안경계조건이 만나는 부근에서는 해안경계에 의한 지하수위의 반복적인 상승과 하강으로 인해 두 경계조건에 의한 지하수위가 상호 상승작용을 일으키기도 하고 상호 상쇄되어 지하수위의 변화가 없는 영역이 나타나기도 한다. 따라서 이러한 하천과 해안경계조건이 상호 교차하는 주변 대수층에서의 수위를 측정하여 해안대수층에서의 수리상수를 추정하면 수리확산계수를 과대 혹은 과소평가하는 오류를 범할 수 있으므로 주의를 요한다. 하천바닥의 컨덕턴스(conductance)와 하천의 폭이 주변 대수층에 미치는 영향을 살펴보기 위해 입력인자를 변화시키며 모사한 결과, 하천폭의 증가에 의한 주변 대수층에서의 지하수위 변화는 하천바닥의 면적이 증가함에 따라 하천바닥 전체에서 대수층으로 유동하는 유량이 증가하기 때문이다.

해상 풍력발전체에 작용하는 풍하중과 파랑하중간의 비선형 상쇄간섭 해석 -수리모형실험을 중심으로 (Analysis of Nonlinear Destructive Interaction between Wind and Wave Loads Acting on the Offshore Wind Energy Converter based on the Hydraulic Model Test)

  • 조용준;양기석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.281-294
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    • 2015
  • 해상 풍력발전체 최적설계에 필요한 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭 생성기작을 규명하기 위해 5MW급 해상풍력 발전체를 대상으로 1/50 scale로 수리모형실험을 수행하였다. 해상풍력 발전체의 하부구조물은 시공이 용이하여 가장 선호되는 mono pile로 선정하였다. 돌풍은 Kaimal 스펙트럼과 상호스펙트럼에 기초한 Monte carlo 모로 재현하였으며, 모의결과를 토대로 순간 최대풍속은 10 m/s로 조정하였다. 파고는 해상풍력 시범단지가 예정되어있는 우리나라 서해안 해역의 파황을 고려하여 $H_s=0.1m$, 0.15 m, 0.2 m로 선정하였다. 수리모형실험 결과, 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭은 해역이 거칠수록 보다 확연하게 관측되었으며, 이러한 결과는 해수면 요철로 인해 대기와 해수면의 경계에서 출현하는 Large eddy가 비선형 상쇄 간섭의 생성 기작이라는 우리의 추론을 뒷받침한다.

Vortex-induced vibration of a long flexible cylinder in uniform cross-flow

  • Ji, Chunning;Peng, Ziteng;Alam, Md. Mahbub;Chen, Weilin;Xu, Dong
    • Wind and Structures
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    • 제26권5호
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    • pp.267-277
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    • 2018
  • Numerical simulations are performed of a long flexible cylinder undergoing vortex-induced vibration at a Reynolds number of 500. The cylinder is pinned at both ends, having an aspect ratio of 100 (cylinder length to cylinder diameter) and a mass ratio of 4.2 (structural mass to displaced fluid mass). Temporal and spatial information on the cross-flow (CF) and in-line (IL) vibrations is extracted. High modal vibrations up to the $6^{th}$ in the CF direction and the $11^{th}$ in the IL direction are observed. Both the CF and IL vibrations feature a multi-mode mixed pattern. Mode competition is observed. The $2^{nd}$ mode with a low frequency dominates the IL vibration and its existence is attributed to a wave group propagating back and forth along the span. Distributions of fluid force coefficients are correlated to those of the CF and IL vibrations along the span. Histograms of the x'-y motion phase difference are evaluated from the total simulation time and a complete vibration cycle representing the standing or travelling wave pattern. Correlations between the phase difference and the vibrations are discussed. Vortex structures behind the cylinder show an interwoven near-wake pattern when the standing wave pattern dominates, but an oblique near-wake pattern when the travelling wave pattern prevails.

방사성 폐기물 저장을 위한 불연속 암반의 특성 및 고온하에서의 암반의 수리열역학적 상호작용에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Jointed Rock Masses and Thermo-hydro-mechanical Behavior of Rock Mass under High Temperature)

  • 이희근;김영근;이희석
    • 터널과지하공간
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    • 제8권3호
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    • pp.184-193
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    • 1998
  • 방사성 폐기물의 안전한 처분을 위해서는 암반의 역학적, 열적, 유체 거동 뿐 아니라 암반과 물 사이의 물리 화학적 상호작용을 이해할 필요가 있다. 또한 지질구조, 지하현지응력, 습곡, 열수작용, 마그마의 관입, 판구조 등과 같은 많은 조건을 모델링하고 예측하기 위해서는 암석의 역학적, 수리적 특성을 알아야 한다. 이 연구는 심부 암반에 폐기물 처분과 관련된 암석역학적인 사항들에 대해 연구들에 기초하고 있다. 이 논문은 변하는 온도 상태에서 암반의 역학적 수리적 거동, 암반의 열-수리-역학적 상호작용 해석과 불연속 암석의 거동 특성 등을 포함한다. 역학적 특성은 Interaken 암석역학 시험 시스템으로 측정되었으며, 수리적 특성에는 순간 증압 투수계수 측정 시스템이 사용되었다. 모든 결과에서 암석 특성은 온도 변화에 민감함을 보였다.

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Axial response of PWR fuel assemblies for earthquake and pipe break excitations

  • Jhung, Myung J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권2호
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    • pp.149-165
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    • 1997
  • A dynamic time-history analysis of the coupled internals and core in the vertical direction is performed as a part of the fuel assembly qualification program. To reflect the interaction between the fuel rods and grid cage, friction element is developed and is implemented. Also derived here is a method to calculate a hydraulic force on the reactor internals due to pipe break. Peak responses are obtained for the excitations induced from earthquake and pipe break. The dynamic responses such as fuel assembly axial forces and lift-off characteristics are investigated.

2단식 Weis-Foghg형 선박 추진기구의 유동장 특성계산 (Flowfield Calculation for Ship's Propulsion Mechanism of Two-Stage Weis-Fogy Type)

  • 노기덕
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권3호
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    • pp.371-380
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    • 1998
  • The flow patterns and dynamic properties of ship's propulsion mechanism of two-stage Weis-Fogh type are studied by the discrete vortex method. In order to study the effects of the interaction of the two wings two cases of the phase differences of the wing's motion are considered the same phase and the reverse phase. The flow patterns by simulations correspond to the photographs obtained by flow visualization and flowfield of the propulsion mechanism which is unsteady and complex is clearly visualized by numerical simulations. The time histories of the thrust an the drag coefficients on the wings are also calculated and the effects of the interaction of the two wings are numerically clarified.

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파랑-흐름의 상호작용에 의한 파랑변형 메커니즘 분석 (Analysis on Mechanism of Wave Attenuation under Wave-Current Interaction)

  • 이우동;허동수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.645-650
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    • 2016
  • 본 연구에서는 기존의 수리모형실험에서 나타나는 파랑-흐름 상호작용에 의한 파고감쇠현상을 분석하기 위하여 Navier-Stokes Solver를 이용한 수치시뮬레이션을 수행하였다. 파랑과 흐름이 만날 경우, 유속의 난류성분이 증가하여 난류강도가 커지는 것을 확인하였다. 이것으로부터 파랑이 전파될수록 난류의 영향으로 파랑에너지가 감소하고, 파고가 줄어드는 현상을 이해할 수 있었다. 그리고 흐름의 유속이 증가할수록 난류강도가 증가함으로 파고감쇠효과가 크게 나타났다. 또한 파랑이 동일한 거리를 전파할 때에 파고가 작을수록, 주기가 짧을수록 파고감쇠현상이 심화되는 것을 확인할 수 있었다.

Interaction of industrial effluents and bentonite: a comparative study of their physico-chemical and geotechnical characteristics

  • Murugaiyan, V.;Saravanane, R.;Sundararajan, T.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제1권4호
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    • pp.291-306
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    • 2009
  • One-dimensional soil-column studies were carried out to understand the interaction of three industrial effluents namely amino acid ('highly acidic'), surfactant ('highly organic') and pharmaceutical ('organic and toxic') on the physicochemical behavior, index properties and shear strength of bentonite due to artificial contamination extending to nearly 300 days. Changes in inorganic and organic pollutants present in the effluents due to the interaction of the above effluents and soil were assessed to understand the physico-chemical behaviour. Batch and continuous modes of operation, 8 hrs and 16 hrs Hydraulic Retention Time [HRT] and 25%, 50% concentrations of effluents, were the parameters considered. Amino acid, surfactant and pharmaceutical effluents have shown a high variation in pH (7 to 8) after artificial contamination on bentonite that is their original characteristics of the above effluents have been completely reversed. Further, it is found that the shear strength of bentonite has reduced by about 20%, and with respect to liquid limit and plastic limit shows an increasing trend with time within the period of contamination.