• Title/Summary/Keyword: 경계 조건

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Analysis of Flood Control Reservoir Using CFD Model (CFD 모형을 이용한 홍수조절지 해석)

  • An, Sang-Do;Lee, Ho-Jin;Jun, Kye-Won;Yoon, Young-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1205-1208
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    • 2007
  • 본 연구에서는 3차원 CFD 모형인 FLOW-3D 모형을 이용하여, 군남 홍수조절지 접근수로의 안정성과 웨어의 월류능력을 검토하였다. 이를 위해서 현지측량자료와 1:5,000도의 수치지도를 이용하여 지형과 기본계획 설계(안)의 여수로를 구성하였다. 지형은 모델링 범위를 충분히 포함하도록 홍수조절지의 상 하류에 걸쳐 작성하였으며, 연직범위는 가능 최대 홍수량(PMF)시 저수지의 최고수위를 초과하는 범위까지 재현하였다. 모델링 범위는 웨어와 같은 구조물 주변에서는 조밀한 격자를 사용하여 정밀한 흐름현상을 재현토록 하였으며, 저수지 부분과 하류하천 부분에 대하여는 느슨한 격자망을 적용하여 최종적으로 2가지 격자망으로 모델링 전체범위에 대하여 격자를 구성하였다. 상류 경계조건으로는 저수지 수위를 경계조건으로 설정하였고, 하류 경계조건으로는 군남 홍수조절지가 일반댐과 달리 상 하류의 표고차가 크지 않아 방류시 하류하천 수위 상승으로 인하여 통수능에 영향을 줄 것으로 판단되므로, 방류량 대 하류하천 형성수위 관계식을 산정하여 방류량에 따른 하류하천의 수위를 하류경계조건으로 설정하였다.

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거리의존 해양환경에서의 수중음파전달 모델에 대한 benchmark 시험

  • 성우체
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1996.06a
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    • pp.64-68
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    • 1996
  • 수중음파전달 모델은 benchmark 시험을 통해 정확도, 적용범위, 계산시간 등의 성능을 평가받는다. 본 논문에서는 analytic 모델, 정상 모드 모델(normal mode model), 포물선 방정식 모델(parabolic equation model), 가우시안 빔 모델(Gaussian beam model), 스펙트럼 모델(spectral model) 등 거리의존 모델에 대해 benchmark 시험을 수행하였으며, benchmark 시험은 다음과 같은 세 가지 거리의존 해양환경으로 나누어 실시했다 : 1) 해수면과 해저면이 Dirichlet 경계조건인 이상 쐐기 문제(ideal wedge problem), 2) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이나 해저면은 전달 손실이 있는 손실 통과 해저면 쐐기 문제(penetrable lossy bottom wedge problem), 3) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이고 해저면은 Neumann 경계조건으로 서로 평행이면 음파전달 속도가 거리방향 의존인 경우, 경우 1은 anaytic 모델을 사용하고 경우 2는 정상 모드 모델, 포물선 방정식 모델, 스펙트럼 모델을 사용하였으며, 경우 3에 대해서는 가우시안 빔 모델과 포물선 방정식 모델을 사용하였다.

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Application of Dynamic Boundary Condition to a Non-hydrostatic Pressure Model with Free Surface Boundary (자유수면 경계조건을 갖는 동수압 모형에서의 동역학적 경계조건의 적용)

  • Lee, Jin-Woo;Jeong, Woo-Chang;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.52.1-52.1
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자유수면 흐름을 해석할 수 있는 연직방향에 대해 좌표변환된 3차원 동수압 모형을 제시하였다. 제시한 모형은 자유수면파 동수압의 해석을 위하여, 2중 예측-수정(double predictor-corrector)방법을 적용하였다. 본 연구에서는 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 자유수면 보정단계와 동수압 보정단계로 나누어 정확한 동역학적 경계조건을 적용하는 방법을 제시하였고, 제시한 모형을 이용한 수치모의 결과를 검증하기 위하여 타원형 천퇴에 의한 파의 변형에 대한 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의 결과는 실험자료와 일치하였다.

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선박의 최적 운항 자세 도출 및 수직 몰수 익형 주위 유동 해석을 위한 EDISON 해석자 활용

  • Kim, Yeon-Ju;Jo, Hui-Ju;Park, Sang-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 본 연구에서는 EDISON의 해석자를 활용하여 선박의 최적 운항 자세 도출과 같은 실용적 문제 해석뿐 만 아니라 자유 수면 및 대칭 경계 조건이 수직한 몰수 익형 주위 유동에 미치는 영향을 분석하는 학술적 연구를 수행하였다. 선박의 자세에 따른 저항 변화를 분석한 결과 0.5m 선수 트림에서 선체 저항이 가장 작은 것으로 나타났으며, 이는 유동 가속에 의한 선수 어깨부의 낮은 압력 및 선미부에서의 압력 회복에 의한 것이다. 반면, 1.0m 선미 트림에서 선체 저항이 가장 큰 것으로 나타났는데, 평형 상태보다 선미부의 압력 회복이 약하기 때문이다. 또한 자유 수면과 대칭 경계 조건이 날개 성능에 미치는 영향을 분석한 결과, 비현실적 대칭경계 조건으로 인해 날개 양력이 13%~16% 크게 나타났으므로 대칭경계조건을 사용할 경우에는 이러한 오차를 감안해야 한다.

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The Analysis of P-, and SV-Wave Response in the Homogeneous Half-Space Having Alluvial Deposit Arbitrary Shape (임의 형상의 퇴적층을 갖는 균일 반무한 영역내에서 P파와 SV파 응답해석)

  • 권영록;손영호
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • P파와 SV파와 입사할 때 비균질 퇴적층에서의 지진응답을 유한요소법과 경계여소법을 조합하여 해석하였다. 유한요소법을 사용하여 불규칙한 기하형상과 비균질 재료 특성을 모델링하였고, 경계요소법을 사용하여 인위적인 경계로부터 불필요한 파의 반사를 없앨수 있게 반무한 영역을 모델링하였다. 경계요소의 기본해는 반무한 영역문제에서 반드시 고려해야하는 방사조건을 자동적으로 만족시킨다. 따라서 외부영역과 내부영역의 접촉면에서 표면력의 평행조건과 변위의 연속조건을 사용하여 P파와 SV파에 의한 지진응답을 해석하였다.

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Application of Convolutional Perfectly Matched Layer Method to Numerical Elastic Modeling Using Rotated Staggered Grid (회전된 엇갈린 격자를 이용한 탄성파 모델링에의 CPML 경계조건 적용)

  • Cho, Chang-Soo;Lee, Hee-Il
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.12 no.2
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    • pp.183-191
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    • 2009
  • Finite difference method using not general SSG (standard staggered grid) but RSG (rotated staggered grid) was applied to simulation of elastic wave propagation. Special free surface boundary condition such as imaging method is needed in finite difference method using SSG in elastic wave propagation. But free surface boundary condition in finite difference method using RSG is easily solved with adding air layer or vacuum layer. Recently PML (Perfectly Matched layer) is widely used to eliminate artificial reflection waves from finite boundary because of its' greate efficiency. Absorbing ability of CPML (convolutional Perfectly Matched Layer) that is more efficient than that of PML and CPML that don't use splitting of wave equation that should be adapted to PML was applied to FDM using RSG in this study. Frequency absorbing characteristic and energy absorbing ability in CPML layer were investigated and CPML eliminated artificial boundary waves very effectively in FDM using RSG in being compared with that of Cerjan's absorbing method. CPML method also diminished amplitude of waves in boundary layer of solid-liquid model very well.

Implementation of Infinite Boundary Condition Considering Superposed Theory on SVE Remediation System (토양증기추출복원 시스템에서 중첩이론을 고려한 무한 경계조건 실행)

  • Park, Jeong-Jun
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.6 no.3
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    • pp.9-16
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    • 2007
  • Soil vapor extraction (SVE) is an effective and cost efficient method of removing volatile organic compounds (VOCs) and petroleum hydrocarbons from unsaturated soils. Incorporating PVDs in an SVE system can extend the effectiveness of SVE to lower permeability soils by shortening the air flow-paths and ultimately expediting contaminant removal. With this approach, the real bounded system is replaced for the purposes of analysis by an imaginary system of infinite areal extent. The boundary conditions for the contaminant remediation model test include constant head and no flow condition. Due to these parallel boundaries conditions, image wells should be developed in order to maintain the condition of no flow across the impermeable boundary. It is also assumed that the flow is drawdown along the constant head boundary condition. The factors contributing to the difference between the theoretical and measured pressure heads were also analyzed. The flow factor increases as the flow rate is increased. The flow rate is the most important factor that affects the difference between the measured and theoretical pressure heads.

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Analysis on the Hydraulic Characteristics for the Application of Nature Revetment Technique Using Soft-Bag (소프트 백을 활용한 자연형 호안공법 적용을 위한 수리학적 특성 분석)

  • Han, Man-Shin;Choi, Gye-Woon;Park, Hyun-Ki;Lee, Young-Heun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.81-81
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    • 2011
  • 우리나라는 최근 많은 주요하천에서 생태하천으로의 복원작업이 활발하게 진행되고 있다. 견고함을 위해 예전부터 수충부에 콘크리트를 주로 사용하였으나, 생태하천으로의 복원을 위해서는 호안 조성 재료의 교체가 필요하다. 콘크리트를 대체 할 여러 종류의 자연친화적 재료 및 공법들이 개발되고 있으나, 재료에 대한 신뢰성 있는 특성 분석 자료 및 평가에 대해서는 진행되어 있지 않다. 본 논문에서는 최근 자연형 하천 조성에 사용되고 있는 소프트 백(Soft-Bag)에 대한 수리학적 특성치를 검토하기 위하여 식생 유 무에 따른 조도변화, Re수 및 Fr수를 산정하였다. 본 연구를 위하여 최대로 약 0.4cms의 유량이 통수가 가능하도록 길이 20m, 폭 2m, 높이 1m의 개수로 장치를 실내에 설치하였으며, 지하저류조를 제작하여 200톤의 유량이 순환되도록 펌프 4대를 설치 하였다. 또한, 유속의 증가를 위하여 개수로 경사장치를 설치함으로써 최대 0.005의 경사로 실험이 가능하도록 제작하였으며, 최하류부에 수문을 설치함으로써 하류경계조건에 의한 실험이 가능 하도록 하였다. 본 실험을 위하여 유량 및 하류경계조건의 변화에 따라 호안의 식생 유 무를 달리하여 실험을 통해 얻어진 데이터를 분석하였으며, 식생이 없는 경우 유량이 증가할수록 Re수 및 한계소류력이 증가하였으며, Fr수의 경우에는 하류경계조건에 따라 유속변화에 더 민감한 것으로 나타났고, 조도의 경우에는 0.01~0.025의 범위로 나타났고, 식생이 있는 경우 하류경계조건에 의한 변화의 폭이 더 작게 나타났다. 식생에 의한 유속은 하류경계조건이 낮은 경우에는 유량이 클수록 식생에 의한 변화가 크게 나타났지만, 하류경계조건이 커질수록 식생에 의한 유속의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

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Evaluation of Axial Buckling Effect in On-Line Axial Power Shape Synthesis (실시간 노심출력분포 합성에서의 축방향 경계조건 영향평가)

  • In, Wang-Kee;Kim, Joon-Sung;Yoon, Tae-Young;Auh, Geun-Sun;Kim, Hee-Cheol
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.148-153
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    • 1993
  • A fifth-order Fourier series technique is applied in Core Operating Limit Supervisory System (COLSS) to construct the on-line core average axial power shape from in-core detector signals because of its simplicity and fast computation. Such a synthesizing accuracy depends on number of Fourier series modes and axial boundary conditions. COLSS currently uses the five-mode Fourier series technique which utilizes the five axially located fixed in-core detector signals and a constant axial boundary condition. Therefore, the constant axial boundary condition should be appropriately chosen based on the evaluation of its effect on the accuracy of the on-line calculations. The four cases of axial buckling (0.75, 0.8, 0.9 and 1.0) were examined for Yonggwang Nuclear Units 3&4 as the axial boundary conditions in this paper. The core average axial power shapes and the operating margins were compared for each case to determine the optimal constant axial buckling. The axial buckling of 0.9 was found to be the optimal value.

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Free Vibrations of Horseshoe Symmetric Elliptic Arch: Using Boundary Conditions of Stress Resultants at Mid-Arc Revisited (마제형 대칭 타원 아치의 자유진동: 아치 정점의 합응력 경계조건 이용 재고(再考))

  • Lee, Byoung Koo;Lee, Tae Eun;Kim, Gweon Sik;Oh, Sang Jin
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.41 no.3
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    • pp.191-200
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    • 2021
  • This paper deals with the boundary conditions of the stress resultants at the mid-arc for free vibration analyses of the arch. The considered arch is a horseshoe symmetric elliptic arch. The work dealing with the boundary conditions of the deflection at both ends of the arch has already been reported in the open literature. This revisited paper aims to study the suitability of the boundary conditions of the stress resultants at the mid-arc to be replaced by the boundary condition at both ends. In this study, the boundary conditions of the stress resultants at the mid-arc are newly derived based on the theory of the previous work, and natural frequencies and mode shapes are obtained using the new boundary conditions of the stress resultants. The numerical results of this paper confirm that the new boundary conditions have been validated according to previous studies and results of finite element ADINA.