• 제목/요약/키워드: 격자 수렴 지수

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수중 고온 단일 기포의 열전달 해석 연구 (A Study on the Heat Transfer Analysis of High-Temperature Single Bubble in Water)

  • 윤석태
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.117-123
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    • 2024
  • 수중에서 발생한 기포는 주변 유체의 밀도와 압력 차이에 의해 상승하는 부력을 받는다. 또한 주변 유체와의 점성, 표면장력, 상승 속도 그리고 크기 차이에 따라 기포의 거동, 형상, 열교환 과정 등이 달라진다. 본 연구에서는 원기둥 수조 내 상승하는 고온 단일 기포의 속도 그리고 열전달 해석에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 이론적 식을 통해 기포의 속도 그리고 온도 등을 계산하여 수치 해석 결과와 비교하기 위한 자료를 설정하였다. 그리고 상용 프로그램으로 수치 해석을 수행하였으며, 격자의 변화에 따른 수치 해석 결과의 안정성을 격자 수렴성 지수 계산을 통해 확인하였다. 수치 해석 결과 단일 기포의 상승 속도와 온도는 최소 격자의 크기가 기포 지름의 1/160이 될 때 수렴성을 보였으며, 온도 감소는 0.05초 이내에 주변 유체와 동일한 수준으로 감소하는 것을 확인하였다.

배수시간과 격자크기와 반동력학적 또는 동력학적 습윤지수에 대한 연구 (The Analysis of Drainage Time and Resolution of the Quasi-dynamic and Dynamic Wetness Index)

  • 김상현;한지영;이가영;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.949-960
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    • 2003
  • 정상상태 가정을 완화시킨 습윤지수의 해상도 문제가 수치지형모형에서 다루어졌다. 반 동역학적 습은지수와 동력학적 습윤지수의 변화성을 수치고도모형의 격자 크기와 배수시간을 변화시키면서, 공간적 통계적으로 고찰하였다. 변화하는 배수시간과 격자크기에 따라 습윤지수의 구조화 양상이 관찰 되었다. 설마천 유역의 적용결과 비교적 짧은 배수시간에서는 습윤도의 천이성이 관찰되었고, 10,000 시간 이상의 배수 시간에서는 통계적 분석 결과가 정상상태의 특성으로 수렴함을 보여주고 있다. 반 동역학적 및 동역학적 습윤지수의 확률밀도 함수들은 계산결과의 안정성과 일관성에 관련이 있는 경계 격자 크기가 존재함을 보여주고 있다.

2개 유전체층 위의 완전도체띠 격자구조에 의한 TM 산란의 급속한 수렴 해 (Fast Convergent Solution of TM Scattering by Conducting Strip Grating on Two Dielectric Layers)

  • 윤의중
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.78-83
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    • 2014
  • 본 논문에서는 2개 유전체층 위의 완전도체띠 격자구조에 의한 TM (transverse magnetic)산란의 급속한 수렴 해에 대한 문제를 수치해석 방법인 FGMM (Fourier Galerkin moment method)를 이용하여 해석하였다. TM 산란에 대하여 유도되는 표면 전류밀도는 스트립 양 끝에서 매우 큰 값이 예측되므로, 이때 스트립에 유도되는 전류밀도는 적절한 모서리 경계조건을 만족하는 함수와 1종 Chebyshev 다항식의 곱의 급수로 전개하였다. 도체띠에 유도되는 전류밀도, 정규화된 반사전력 및 투과전력을 계산하였다. 제안된 함수를 사용한 수치결과는 기존의 지수함수를 사용했을 때 보다 빠르게 수렴도가 향상되었으며, 수치결과들은 기존 논문들의 결과들과 비교하여 거의 일치하였다.

지형적 특성을 고려한 지형지수 산정 알고리즘에 관한 연구 (Application of Topographic Index Calculation Algorithm considering Topographic Properties)

  • 이지영;김상현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.279-288
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    • 2000
  • 흐름분산 알고리즘에서 경사도에 따른 흐름분산 정도의 가중치를 고려하기 위해 구배멱급수의 분포적 적용을 시도하였다. 경사도의 변화에 따른 구배멱급수의 적용기준을 선형, 지수형, 멱수형으로 설정하여 지형지수를 산정하였다. 대상유역은 위천 대표 시험유역의 동곡 소유역으로 설정하였고, 격자간격 20m, 30, 40m, 50m에 대한 수치고도모형(DEM)을 구축하여 분석에 활용하였다. 지형지수 산정방법과 격자크기가 계산 결과에 미치는 영향을 통계적, 공간 분석적인 관점에서 검토하였다. 구배멱급수의 분포적 적용은 단일값 적용의 경우에 비해 흐름의 분산과 수렴효과를 지형에 따라 가변적으로 표현할수 있는 것으로 나타났다. 또한, 지형인자 추출과 관련된 유출모의의 영향을 전체적으로 검토하기 위해 난수발생기법을 통한 유출모의를 실시하였다.

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개선된 지형지수 산정 알고리즘의 적용에 관한 연구 (Application of Improved Algorithm for Topographic Index Calculation)

  • 김상현;이지영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.489-499
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    • 1999
  • 본 연구는 분포형 수문 모형인 TOPMODEL의 기본 입력자료인 지형지수, 1n(a/tan {{{{{B}_{}}}}}) 산정을 위한 알고리즘과 수로형성면적(CIT)과 구배멱급수(H)를 고려한 개선된 지형지수 산정 알고리즘의 국내 지형에 대한 적용성을 검토하였다. 대상 유역은 청도천 유역의 한제천 소유역 (18.6km2)과 위천 대표 시험유역의 동곡 소유역(33.6km2)으로, 이 두 유역에 대한 10m, 20m, 30m, 50m, 100m의 수치고도자료(Digital elevation model ; DEM)을 구축하였다. 기존 알고리즘에 대해 수로형성면적의 적용 결과, 수로 격자에 대한 지형지수의 적절한 처리를 통해 개선된 계산 결과를 얻을 수 있었고, 구배멱급수(H)의 적용을 통해 기존의 다방향 흐름(MFD) 알고리즘에 비해 유역 내 협곡 지점에 대한 흐름의 수렴 효과를 얻을 수 있었다. 개선된 알고리즘에 의해 계산된 지형지수 분포는 최대값의 감소로 유출 모의시 과도한 초기 유출 계산 문제를 완화시킬 수 있었다. 기존 알고리즘을 사용한 유출 모의와 비교하여 개선된 알고리즘을 활용한 전체적인 모의 효율은 유사하나 수문정보의 공간 분포 산정은 보다 합리적인 결과를 도출하였다,

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