초록
두가지 어류이동용 여수로 설계안에 대하여 레블�V 유한요소법을 이용하여 자유수면을 포함한 흐름을 모의하였다. 댐 상류부에서 여수로 입구 방향으로 직각형 유입부를 갖는 여수로와 곡선형 유입부의 여수로에 대하여 흐름의 형상을 모의, 비교하였으며, 또한, 수치해석 결과를 여수로 바닥면의 압력분포와 자유 수면형상에 대하여 수리실험 결과를 통하여 검증하였다. 직각형 여수로가 여수로 유입부에서 자유수면 형상과 압력분포에서 다소 큰 내부 변형율을 보이는 반면, 곡선형 유입부 여수로에서는 작은 변형율을 관찰 할 수 있었다. 여수로 정상부의 대기압보다 작은 부압의 존재 형태는 두가지 형상 모두 유사함을 알 수 있었지만, 전반적으로는 곡선형 유입부 여수로가 어류 이동에 유체역학적으로 더 우호적인 환경을 제공함을 알 수 있었다.
A level-set finite-element method is employed to investigate the free surface flow of two conceptual fish passage designs. While one design has a right-angled entrance from the reservoir to the fish passage chute, the other has a curved-shaped entrance. The numerical results are validated with hydraulic experiments through comparison of the free surface location and the pressure distribution in the spillway. It is observed that the right-angled design yields a curved free surface and pressure distribution in the vicinity of the entrance due to large strains, whereas the curved-shaped design yields a smooth flow transition with small strains. The subatmospheirc pressure distributions near the spillway ogee crest for both designs exhibit similar flow patterns. It is concluded that the curved-shaped design is more favorable for fish passage because of the feature of a smooth flow transition with small strains.
