Three-Dimensional Numerical Analysis of Surface Buoyant Jets

표층밀도분류의 3차원 수치해석

A three-dimensional numerical model with free water surface was established to investigate flow characteristics of surface buoyant jets and river plumes. Turbulent shear stresses and turbulent buoyancy fluxes were expressed in terms of the eddy viscosities and diffusivities. Stable stratification effects due to density difference between discharged water and receiving ambient water were taken into with empirical formulae. Through a comparison of numerical results with published experimental data the validity of the model was shown and the optimal stratification functions was determined The three-dimensional spreading characteristics were examined and the effects of inlet densimetric Froude number, inlet aspect ratio and water surface elevation on the flow development were discussed.

하구유출유의 유동특성을 조사하기 위한 목적으로 3차원 표층밀도 분류에 관한 자유수표면을 갖는 수치 모델을 개발하였다. 난류전단응력 및 난류부력 유속은 과동점성 및 과동확산의 항으로 표현되었다. 방류수와 주위수와의 밀도차에 기인하는 성층안정효과는 경험공식에 의해 고려되었다. 기발표되어 있는 많은 실험결과와 본 모델에 의한 계산결과와의 비교로부터 본 모델의 타당성을 확인하고 최적한 성층화 함수를 확정하였다. 표층밀도분류의 3차원적인 거동특성을 조사하고, 밀도 Froude수, 방류구의 형상비 및 수표면의 변동이 유동에 미치는 영향에 대하여 토의하였다.