• 제목/요약/키워드: plume diffusion,

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화재화염이 유동 및 $CO_2$소화제 전달특성에 미치는 영향 (The Effect of Fire Plume on the Characteristics of Air Flow and $CO_2$Extinguishant Transfer)

  • 박찬수;최주석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.33-43
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    • 2002
  • 선박기관실과 유사한 공간내로 $CO_2$소화제를 분사했을 때 화재화염이 공기유동 및 $CO_2$소화제전달 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 노즐 위치에 따라 유동장과 $CO_2$농도장을 계산하였다. 한 경우를 제외한 모든 경우에서 시계방향과 반시계방향 재순환 유동이 노즐 좌, 우측영역에 형성되었으며, 이러한 재순환 유동이 질량전달과 $CO_2$소화제 확산경로에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 화재화염이 위치한 1층 영역에서는 $CO_2$소화제 확산경로가 재순환 유동 확장경로와 일치하였다.

Numerical Simulation of Buoyant flume Dispersion in a Stratified Atmosphere Using a Lagrangian Stochastic Model

  • Kim, Hyun-Goo;Noh, Yoo-Jeong;Lee, Choung-Mook;Park, Don-Bum
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.440-448
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    • 2003
  • In the present paper, numerical simulations of buoyant plume dispersion in a neutral and stable atmospheric boundary layer have been carride out. A Lagrangian Stochastic Model (LSM) with a Non-Linear Eddy Viscosity Model (NLEVM) for turbulence is used to generate a Reynolds stress field as an input condition of dispersion simulation. A modified plume-rise equation is included in dispersion simulation in order to consider momentum effect in an initial stage of plume rise resulting in an improved prediction by comparing with the experimental data. The LSM is validated by comparing with the prediction of an Eulerian Dispersion Model (EDM) and by the measured results of vertical profiles of mean concentration in the downstream of an elevated source in an atmospheric boundary layer. The LSM predicts accurate results especially in the vicinity of the source where the EDM underestimates the peak concentration by 40% due to inherent limitations of gradient diffusion theory. As a verification study, the LSM simulation of buoyant plume dispersions under a neutral and stable atmospheric condition is compared with a wind-tunnel experiment, which shows good qualitative agreements.

Lagrangian 모형에 의한 분진 침강 효과에 따른 지표면 농도의 분포특성 분석 (Characteristic Analysis of the Surface Concentration Distribution under the Influence of Particle Settling by Lagrangian Model)

  • 박일수;강인구;최기덕
    • 환경영향평가
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    • 제2권1호
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    • pp.57-63
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    • 1993
  • An analysis for particle settling effects via of plume centerline tilted exponentially under the influence of panicle settling velocity is carried out for particle of $30{\mu}m$ diameter with $1g/cm^3$ density and 0.02m/s settling velocity corresponding to its particle characteristic according to various wind speeds, atmospheric stabilities. Characteristic analysis of surface concentration distribution simulated by Lagrangian model also are carried out under the influence of plume centerline tilted exponentially at 10m stack height emitted 200 particles per second. This study reveals that plume centerline at the nearby source is sharply tilted exponentially under the condition of stable, weakly wind speed, therefore the lower concentration at the nearby source, the higher concentration at the downwind distance far away from source than actual one is brought out, if not apply the effect of plume centerline tilted exponentially to diffusion Model.

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황해연안해성의 물질확산에 관하여 (Diffusion in Coastal Waters of the Yellow Sea)

  • 이종섭;김차겸;장선덕;김종학
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.261-270
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    • 1992
  • 서해안에 위치한 태안근해에서 대조기 때 유동특성 및 물질확산을 연구하기 위해서 조류, 염료운 및 온배수의 확산에 대한 현장관측, 수리실험 및 수치실험을 실시하였다. 현장관측, 수리 및 수치실험에 의한 유황은 상호간에 대체로 잘 일치하였다. 현장에서 조류는 해안선을 따라 낙조류시에는 남서방향으로, 창조류시에는 북동방향으로 탁월하게 흐르고, 대상영역내 최대유속은 WSW 방향으로 2.13㎧로 관측되었다. 현장에서 유속관측치로부터 구한 Eulerian 확산계수는 7.82$\times$$10^{5}$ $ extrm{cm}^2$/s이다. 수리모형에서 염료운의 면적으로부터 구한 확산계수는 0.18 $r^{(4}$3)/이며, 그 크기는 $10^{5}$ ~$10^{6}$$\textrm{cm}^2$/s로서 현장에서 Eulerian 확산계수와 비슷하게 나타났다. 모형실험에 의한 당 해역의 확산계수는 남해안에 위치한 진해만에서 구한 확산계수보다는 2~3 order, 동해안에 위치한 온산만에서 구한 확산계수보다는 1~2 order 크게 나타났다. 화전(1975)의 2차원 수치모델을 적용한 결과 얻어진 온배수의 확산양상은 수리실험에 의한 염료운의 확산양상과 유사하게 나타났다. 수리실험 및 수치실험 결과에 의하면, 태안해역의 물질확산은 창조류 때보다 낙조류 때 탁월하게 일어났다.다.

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확산계수의 모델링방법이 대기확산인자에 미치는 영향 (Influence of Modelling Approaches of Diffusion Coefficients on Atmospheric Dispersion Factors)

  • 황원태;김은한;정해선;정효준;한문희
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제38권2호
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    • pp.60-67
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    • 2013
  • 가우시안 플륨모델(Gaussian plume model)을 사용한 대기확산의 예측에서 확산계수는 결과에 중요한 영향을 미치는 변수이다. 확산계수의 평가방법은 다양하며, 본 연구에서는 미국 원자력규제위원회(U. S. NRC) 권고 규제지침, 캐나다 원자력안전위원회(CNSC) 권고 규제지침, 확률론적 사고결말해석코드 MACCS와 MACCS2에서 권고 또는 적용하는 방법을 고찰하였다. U. S. NRC에서 권고하는 부지적합성 평가를 위한 가상사고시 대기확산모델을 기반으로 확산계수의 평가방법이 대기확산인자에 미치는 영향을 분석하였다. 확산계수는 Pasquill-Gifford 곡선을 기반으로 각기 다른 연구자들에 의해 얻어진 곡선의 피팅식(curve fitting equations)을 적용 또는 권고하고 있음을 확인하였다. 수평확산계수는 모든 규제지침과 코드에서 플륨의 사행효과를 반영하여 보정하고 있으나 그 적용 방법에 있어서는 차이를 나타냈다. 수직확산계수는 U. S. NRC 권고 규제지침을 제외하고 표면거칠기를 반영하여 보정하고 있다. 특정 표면거칠기에 대해 확산계수의 적용방법에 따라 대기확산인자는 최대 약 4배의 차이를 나타냈다. 표면거칠기는 대기확산인자에 중요한 영향을 나타냈으며, 동일 적용방법에 대해 표면거칠기에 따라 대기확산인자는 약 2~3배의 차이를 나타냈다.

밀폐공간에서의 화재에 의한 연기의 유동 이론 (The Theory of Smoke Movement by a Fire in an Enclosure)

  • 노재성;유홍선
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 1996년도 학술발표회
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    • pp.5-9
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    • 1996
  • In foreign country such as U.S.A and Japan, considerable research has been done regarding the spread of smoke in room of fire involvement by using computer. But, in our country it has not been. So, this paper presents a detailed qualitative description of phenomena which occures during typical fire scenarios through numerical analysis. This research, in the view of field model, is focused on finding out the smoke movement and temperature distribution. And it is planned to analyze governing equation including smoke diffusion equation by numerical analysis with finite volume method and non-staggered grid system. The SIMPLE method for pressure-velocity couple and power-law scheme for convection terms are used. It shows that a plume is formed, hot plume is formed, hot plume gases impinge on the ceiling and they spread across it. then, it eventually reaches the bounding walls of the enclosure. It takes 60s for smoke to fill the enclosure.

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A WSR-88D Radar Observation of Chaff Transport and Diffusion in Clear Sky

  • Lee, Dong-In
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제4권4호
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    • pp.263-271
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    • 2000
  • To investigate the distribution of air pollutants dispersion in the horizontal wind fields, a chaff release experiment was carried out by an airplane. The temporal and spatial variations of a chaff plume from an elevated point source using the WSR-88D(NEXRAD) radar. The observed profiles of radar reflectivity were compared with the Gaussian diffusion model at slightly unstable atmospheric condition. The present study shows that the distributions of radar reflectivity from chaffs and their concentration by the model are in general agreement with time variation. The dispersion coefficients in downwind($\sigma$(sub)x) and crosswind($\sigma$(sub)y) spread data exceeded what has generally been found at Pasquill and Brigg\`s estimates. As a result, it was clearly shown that horizontal and vertical diffusion coefficients are more accurately determined as compared with theoretical coefficients. At longer diffusion distances(than 10km), a radar observation provided the determination of maximum range and diffusion height more qualitatively, too.

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單一 排出源大氣汚染 短期모델에 관한 硏究 -Tracer Gas에 의한 擴散實驗- (On the Short Term Air Pollution Dispersion Model for the Single Souce -Diffusion Experiment With Tracer Gas-)

  • 李鍾範;姜寅求
    • 한국대기환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.84-96
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    • 1989
  • To evaluate the short term air pollution dispersion model, the diffusion experiment was conducted on the flat terrain near Chuncheon. Sulfur hexafluoride $(SF_6)$ gas was used to determine the horizontal spread of plume $(\sigmay)$ for calculated by CRSTER model. Results show that CRSTER model underestimates $\sigma$y because averaging time adjustment is not applied to calculate the $\sigma$y. The scheme that can estimate the atmospheric stability more accurate than Turner method, was presented.

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복잡 지형에서의 주민선량 계산 (Population Dose Assessment for Radiation Emergency in Complex Terrain)

  • 윤여창;하정우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제12권2호
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    • pp.28-36
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    • 1987
  • 원자력 시설에서 대기중으로 방출되는 방사성 구름에 의한 환경선량계산에는 Gaussian plume model 주로 사용되고 있으나, 바람의 분포나 대기의 흐트러짐이 공간적으로 일정하지 않은 복잡 지형에의 적용에는 문제가 있다. 복잡 지형을 고려한 기류계산에는 MATTEW, WIND04 코드가 그 타당성을 인정받고 있다. 이러한 코드의 원리를 기초로 하여, 질량보존법칙을 만족하는 이류 확산 방정식을 유한차분법으로 계산하고 풍속장을 구하였다. 입자 농도와 피폭선량은 방사성 구름을 입자군으로 근사시키는 PIC model을 이용하여 계산하였으며, 입자의 대기 확산은 Random Walk법을 이용하였다. 계산 결과, 지형에 의한 풍속, 풍향의 변화를 알 수 있었으며, 피폭선량분포를 구할 수 있었다.

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Migration of calcium hydroxide compounds in construction waste soil

  • Shin, Eunchul;Kang, Jeongku
    • Advances in environmental research
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    • 제4권3호
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    • pp.183-196
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    • 2015
  • Migration of leachate generated through embankment of construction waste soil (CWS) in low-lying areas was studied through physical and chemical analysis. A leachate solution containing soluble cations from CWS was found to have a pH above 9.0. To determine the distribution coefficients in the alkali solution, column and migration tests were conducted in the laboratory. The physical and chemical properties of CWS satisfied environmental soil criteria; however, the pH was high. The effective diffusion coefficients for CWS ions fell within the range of $0.725-3.3{\times}10^{-6}cm^2/s$. Properties of pore water and the amount of undissolved gas in pore water influenced advection-diffusion behavior. Contaminants migrating from CWS exhibited time-dependent concentration profiles and an advective component of transport. Thus, the transport equations for CWS contaminant concentrations satisfied the differential equations in accordance with Fick's 2nd law. Therefore, the migration of the contaminant plume when the landfilling CWS reaches water table can be predicted based on pH using the effective diffusion coefficient determined in a laboratory test.