• 제목/요약/키워드: separated flows

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Low-fidelity simulations in Computational Wind Engineering: shortcomings of 2D RANS in fully separated flows

  • Bertani, Gregorio;Patruno, Luca;Aguera, Fernando Gandia
    • Wind and Structures
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    • 제34권6호
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    • pp.499-510
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    • 2022
  • Computational Wind Engineering has rapidly grown in the last decades and it is currently reaching a relatively mature state. The prediction of wind loading by means of numerical simulations has been proved effective in many research studies and applications to design practice are rapidly spreading. Despite such success, caution in the use of simulations for wind loading assessment is still advisable and, indeed, required. The computational burden and the know-how needed to run high-fidelity simulations is often unavailable and the possibility to use simplified models extremely attractive. In this paper, the applicability of some well-known 2D unsteady RANS models, particularly the k-ω SST, in the aerodynamic characterization of extruded bodies with bluff sections is investigated. The main focus of this paper is on the drag coefficient prediction. The topic is not new, but, in the authors' opinion, worth a careful revisitation. In fact, despite their great technical relevance, a systematic study focussing on sections which manifest a fully detached flow configuration has been overlooked. It is here shown that the considered 2D RANS exhibit a pathological behaviour, failing to reproduce the transition between reattached and fully detached flow regime.

Ecogeological Description of Sanyang Gotjawal, Jeju Island, Korea

  • Yi, Yun-Jae;Kim, Dae-Shin;Ko, Suk-Hyung;Lee, Keun Chul;Lee, Jung-Sook;Kim, Jong-Shik
    • 한국환경농학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.217-221
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    • 2022
  • BACKGROUND: Gotjawal forest on Jeju Island is characterized by uneven topography that developed as a result of freezing-thawing weathering process and irregular substrates caused by numerous lava-flow collapses. Sanyang Gotjawal, located in southwest of Jeju Island, is a well-developed forest with a long history. In addition to photographs, there is a need for a good way to describe the unique features of Gotjawal, including its geology and vegetation. METHODS AND RESULTS: We illustrated the area's natural features using Clip Studio Paint 1.12.0. To reveal its complexity, we separated the vegetation and geological features in the illustrations. CONCLUSION(S): We drew a cross-section of Gotjawal's unique layers, including lava flows. In addition to an eco-geological approach, we described the dominant vegetation and geological characteristics of the three forest layers (trees, shrubs, and herbs) in Gotjawal.

두만강 하구에 자리한 녹둔도의 위치와 범위 (Location and Scope of Nokdundo located in the Dumangang Estuary)

  • 손승호
    • 대한지리학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.651-665
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    • 2016
  • 본 연구는 두만강 하구에 자리한 녹둔도의 위치와 범위가 어떻게 획정될 수 있을지를 고찰한 것이다. 녹둔도는 두만강의 본류에서 분기한 여러 지류들에 의해 형성된 충적지로서 18세기에는 섬으로 존재하였다. 그러나 상류에서 흘러 내려온 토사가 지류의 물길을 막으면서 19세기 중반에는 이미 러시아의 영토에 연륙되었고 러시아의 영토로 귀속되었다. 조선시대에 작성된 지도에서는 녹둔도의 위치와 크기가 서로 일치하지 않게 묘사되었고 정확하게 그려지지도 않았다. 두만강 하구에서 발생한 하천의 퇴적작용으로 인해 두만강의 유로가 사라지고 생겨나는 과정이 반복되었기 때문에, 녹둔도의 위치와 범위는 시대에 따라 서로 다르게 획정될 수 있을 것이다. 19세기와 20세기에 간행된 기록의 거리정보에 따르면 녹둔도의 범위는 러시아의 연해주 방향으로 광범위하게 펼쳐져 있었다. 따라서 필자는 녹둔도의 북쪽 경계를 소두만강(카라식 강)으로 설정하였다. 소두만강은 두만강에서 분기한 지류로서 동쪽으로 흘러 포시에트 만으로 유입하는 물줄기이다. 녹둔도는 두만강과 소두만강에 의해 각각 한반도 및 연해주와 분리되어 있던 곳이다. 지금은 소두만강이 두만강과 분리되어 있지만, 과거에는 서로 연결되어 있었다. 두만강 하구에는 두만강의 지류들이 크고 작은 여러 하중도를 형성하였는데, 당시에 존재하던 여러 섬들의 집합을 녹둔도로 총칭하여 불렀을 가능성도 배제할 수 없다.

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북부 유천소분지에 분포하는 백악기 화산암류에 대한 암석학적 연구 (Petrology of the Cretaceous volcanic rocks in northern Yucheon Minor Basin, Korea)

  • Sang Wook Kim;Sang Koo Hwang;Yoon Jong Lee;Jae Young Lee;In Seok Koh
    • 암석학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-36
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    • 1998
  • 대구-경주지역에 분포하는 백아기 화산암류는 하부로부터 학봉현무암질암류, 채약산현무암지람류 및 유천층군의 주사산안산암질암류와 운문사유문암질암류 등으로 구성된다. 학봉현무암질암류는 신라역 암층을 덮고 있으며 이와 그 상위에 높이는 채약산현무암질암류 사아이네느 두께 앞 2400 m에 달하는 함안층, 반야월층 및 송내동층의 두터운 퇴적암층이 높여 있고 채약산현무암질암류와 주사산암산암질암류 사이에는 두께 300 m 가량의 건천리층이 개재되어 있어 이들 화산암류는 상당한 시간적, 위치적 공간을 사이에 두고 일어난 화산활동의 산물인 만큼 이들은 각기 상이한 암석학적 특성을 지니고 있음이 들어난다. 주성분 지호학적 특성에 있어서 학봉현무암질암류와 채약산현무암질암류는 알카리계열의 특성을 보이며 주사산안 산암질암류는 포함지역의 제 3기 현무암/안산암류와 흡사하게 칼크알카리게열에 속한다. 반면 Nb, Y, Zr, Ti 등 저변성작용에서도 이동성이 매우 적은 원소에 의하면 학봉현무암질암류는 알카리에서 칼크알카리계열에 속하는 모마그마형을 보이나 스필라이트질인 채약산현무암질암류는 주사산암산암질암류와 유사한 칼크알카리게열의 모마크마로 부터 유래했음을 보여준다. 이러한 모마그마와 그 산물의 상이성은 마그마의 상승과정을 통한 지각물질에 의한 혼염작용 혹은 분출한 다음에 있었던 변질작용등에 의한 것으로 해석될 수도 있을 것이다.

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배관 유동의 주요 변수계산을 위한 소프트웨어 시스템의 개발 (Software Package for Pipe Hydraulics Calculation for Single and Two Phase Flow)

  • 창재훈;이건희;정민영;백흠경;이창하;오민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.628-636
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    • 2019
  • 다양한 산업 공정에서 배관은 각 단위공정 사이의 연결 매개체의 역할을 하며, 내부의 유동에 있어 필수적인 장치이다. 따라서 배관의 최적설계는 안전과 비용의 측면에서 매우 중요한 문제이며, 설계 시 필수적인 사항은 배관 내 압력강하 및 유속, 배관 지름 등을 결정하는 일이다. 본 연구에서는 배관 지름 및 유속이 정해졌을 때 발생하는 압력강하, 배관의 압력강하 및 유속이 정해졌을 때의 배관 지름, 배관 지름 및 압력강하가 정해졌을 때의 유속을 결정하는 소프트웨어를 개발하였다. 배관 내 유동을 단일 상 흐름, 균질 2 상 유동, 분리 2 상 유동으로 구분하였으며 이에 따라 적절한 계산 모델을 적용하였다. 파이프의 재질 및 상대 거칠기, 유체의 물성치, 마찰계수의 계산을 위한 시스템 라이브러리를 구축하여 사용자의 입력을 최소화하였다. 배관 재질에 따른 가격 라이브러리를 구축하여 단위 길이당 배관 투자 비용의 산출을 가능하도록 구성하였다. 이러한 모든 기능은 사용자 편의를 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 통합 환경에서 구현할 수 있으며, C# 언어를 개발 언어로 사용하였다. 소프트웨어의 정확도를 문헌 자료와 실 수행 과제의 예제를 통하여 검증하였으며 단일 상의 경우 1% 미만, 2 상의 경우 최고 8.8% 정도의 차이를 보였으며, 이에 따라 개발된 소프트웨어가 실제 공정의 계산에 유용하게 쓰일 수 있음을 알 수 있었다.

상압 플라즈마 표면처리와 형태학적 조절에 의한 에폭시/폴리아미드/MPD 반응성 블렌드의 접착력 향상 (Improvement in Adhesion Properties of Epoxy/Polyamide/MPD Reactive Blends by means of AP Plasma Treatment and Morphological Tuning)

  • 송현우;강학수;김원호;스테판말지;김병민;최영선
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.284-289
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    • 2009
  • 본 연구에서는 에폭시(DGEBA)/폴리아미드/MPD 반응성 블렌드의 폴리아미드 함량에 따른 블렌드계의 형태학적 특징 및 기계적 물성에 대해 고찰하였다. 본 블렌드계의 경화거동은 DSC, 기계적 강도는 UTM, 형태학적 특징 변화는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 에폭시와의 상용성이 우수한 폴리아미드를 선택하여 0$\sim$30 phr까지 함량을 조절 하였으며, 경화 반응을 위해 $170^{\circ}C$의 온도에서 30분간 유지하였다. 에폭시/폴리아미드/MPD 블렌드계에서 폴리아미드의 함량에 따른 경화 반응에서는 시작 온도와 최대 발열 온도가 큰 변화를 보이지 않았다. 이것은 에폭시와의 상용성이 우수한 폴리아미드에 의해 경화 반응이 거의 방해받지 않았음을 보여 준다. 대체적으로 상용성이 우수한 폴리아미드 분산상의 크기는 100-300 nm로써 매우 작았으며, 폴리아미드 함량이 20 phr일 때 폴리아미드 분산상의 경계면 구분이 어려워지고 co-continuous한 분산상이 관찰되었다. 상압 플라즈마 표면처리에 따라 표면 자유 에너지의 증가에 의해 접착력에서 약 20%의 향상 효과를 보였으며, 폴리아미드의 함량이 20 phr일 때 co-continuous한 분산상에 의해 약 50%의 접착력 향상 효과가 있었다. 이것은 시편의 표면처리와 블렌드계의 형태학적 조절을 동시에 고려하면서 구조용 접착제에서 강인성을 확보함과 동시에 우수한 접착력 향상을 기대할 수 있음을 보여 준다.

A 6 m cube in an atmospheric boundary layer flow -Part 2. Computational solutions

  • Richards, P.J.;Quinn, A.D.;Parker, S.
    • Wind and Structures
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    • 제5권2_3_4호
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    • pp.177-192
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    • 2002
  • Computation solutions for the flow around a cube, which were generated as part of the Computational Wind Engineering 2000 Conference Competition, are compared with full-scale measurements. The three solutions shown all use the RANS approach to predict mean flow fields. The major differences appear to be related to the use of the standard $k-{\varepsilon}$, the MMK $k-{\varepsilon}$ and the RNG $k-{\varepsilon}$ turbulence models. The inlet conditions chosen by the three modellers illustrate one of the dilemmas faced in computational wind engineering. While all modeller matched the inlet velocity profile to the full-scale profile, only one of the modellers chose to match the full-scale turbulence data. This approach led to a boundary layer that was not in equilibrium. The approach taken by the other modeller was to specify lower inlet turbulent kinetic energy level, which are more consistent with the turbulence models chosen and lead to a homogeneous boundary layer. For the $0^{\circ}$ case, wind normal to one face of the cube, it is shown that the RNG solution is closest to the full-scale data. This result appears to be associated with the RNG solution showing the correct flow separation and reattachment on the roof. The other solutions show either excessive separation (MMK) or no separation at all (K-E). For the $45^{\circ}$ case the three solutions are fairly similar. None of them correctly predicting the high suctions along the windward edges of the roof. In general the velocity components are more accurately predicted than the pressures. However in all cases the turbulence levels are poorly matched, with all of the solutions failing to match the high turbulence levels measured around the edges of separated flows. Although all of the computational solutions have deficiencies, the variability of results is shown to be similar to that which has been obtained with a similar comparative wind tunnel study. This suggests that the computational solutions are only slightly less reliable than the wind tunnel.

Evaluation of the genetic structure of indigenous Okinawa Agu pigs using microsatellite markers

  • Touma, Shihei;Arakawa, Aisaku;Oikawa, Takuro
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권2호
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    • pp.212-218
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    • 2020
  • Objective: Agu pigs are indigenous to the Okinawa prefecture, which is the southernmost region of Japan. Agu pigs were exposed to a genetic bottleneck during the 20th century, due to the introduction of European pig breeds. The objective of this study was to elucidate the genetic structure of Agu pigs and to determine their relationships with those of five European breeds, two Chinese breeds and Ryukyu wild boar using microsatellite markers. Methods: A total of 203 DNA samples from 8 pig breeds were used in this study. Genotyping was performed using 21 microsatellite markers distributed across 17 chromosomes. Results: Numbers of effective alleles in Agu pigs were fewer than in European breeds and Ryukyu wild boar. Among domestic pigs, Agu pigs had the lowest heterozygosity (0.423) and highest inbreeding coefficient (FIS = 0.202), indicating a severe loss of heterozygosity in Agu pigs possibly due to inbreeding. Neighbor-joining tree analysis was performed based on Reynolds' genetic distances, which clustered Agu pigs with Duroc pigs. However, principal component analysis revealed a unique genetic position of the Agu pig, and the second principal component separated Agu pigs from all other breeds. Structure analysis with the optimal assumption of seven groups (K = 7) indicated that Agu pigs form an independent cluster from the other breeds. In addition, high and significant FST values (0.235 to 0.413) were identified between Agu pigs and the other breeds. Conclusion: This study revealed a substantial loss of genetic diversity among Agu pigs due to inbreeding. Our data also suggest that Agu pigs have a distinctive genetic structure, although gene flows from European breeds were observed.

위성추적부이를 이용한 동중국해 상층 수온구조 관측 (Thermal Structure of the East China Sea Upper Layer Observed by a Satellite Tracked Drifter Experiment)

  • 이석;이흥재;조철호;송규민;이재학
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권3호
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    • pp.361-372
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    • 2008
  • A satellite tracked drifter experiment was conducted to observe thermal structure and surface circulation in the northeastern East China Sea. For this experiment, four ADOS buoys, assembled with surface float and thermister chain, were deployed on August 2007 in southern Jeju-do, where the Kuroshio Branch Current is separated from the main stream. Thermal structure in the upper layer of the northeastern East China Sea was successfully observed during the following $1{\sim}3$ months. Strong thermo-haline front in a northeast-southwest direction was observed. In the frontal zone, warm and saline Kuroshio origin water intermixes with fresher coastal water and flows toward the Korean Strait. Typhoon Nari, which passed over the East China Sea 20 days after commencement of study, caused distinct signals in the thermal structure and trajectory of buoys. During the typhoon, surface temperature abruptly dropped to about $4^{\circ}C$, while the thermocline formed at $30{\sim}50$ m depth vanished due to strong vertical mixing. Internal inertial oscillation occurred several days after the typhoon. The fortuitous occurrence of typhoon Nari showed that ADOS buoys can provide useful and accurate air-sea interaction data during typhoons.

컨테이너크레인 성능평가를 위한 시뮬레이터 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Simulator for Evaluating the Performance of Container Cranes)

  • 원승환;최상희
    • 지능정보연구
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    • 제15권3호
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    • pp.119-136
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    • 2009
  • 컨테이너 물동량 증가와 컨테이너선의 대형화에 따라서 항만 하역장비는 지속적으로 변화하고 있다. 본 연구는 항만 하역장비 가운데 컨테이너크레인의 기계적 생산성을 상세히 평가하기 위해 개발된 시뮬레이션 모델을 소개한다. 모델은 컨테이너크레인의 메커니즘으로 싱글 및 듀얼 트롤리 방식을, 스프레더 유형으로 싱글, 트윈, 탠덤 방식을 고려하고 컨테이너크레인의 규모와 속도 등에 관련된 세부 사양을 입력받아 기구학적 특성을 구현한다. 또한 외부의 물리적 제약으로 선박의 크기, 컨테이너의 적재위치와 무게를 고려한다. 본 모델은 다양한 입력변수가 파라미터 (parameter)로 분리되어 실험 조건을 편리하게 설정할 수 있으며, 객체 지향적으로 설계 개발되어 향후 새롭게 개발되는 장비 유형이나 기존 장비의 변화를 유연하게 수용할 수 있다.

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