• Title/Summary/Keyword: 동수역학

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Characteristic Analysis of Reduced Motion due to the Shape of Floating Structure (부유구조체 형상에 따른 동요감소 특성분석)

  • Lee, Du Ho;Jeong, Youn Ju;You, Young Jun;Park, Min Su
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.25 no.6
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    • pp.357-364
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    • 2013
  • In previous study, the hybrid floating structure composed of a pontoon and a semi-submersible was suggested to reduce the motions of floating structure. It was reported that the suggested hybrid floating structure could reduce the motions. However, the hybrid floating structure could not support enough buoyancy. In this study, the combination floating structure is newly suggested to resolve the problem. In order to adopt the shape of floating structures reducing the motions, the hydrodynamic analysis of various floating structures such as the pontoon, the hybrid and the combination of floating structure is carried out through hydrodynamic analysis program ANSYS AQWA. It is found that the combination floating structure is remarkably effective to reduce the motions compared to the other cases. Thus, the suggested combination floating structure may be a useful offshore structure for constructing a very large floating structure.

Structural Optimization of Water Treatment System for Initial Runoff (초기 유출수 처리를 위한 수처리 시설의 구조적 최적화)

  • Cho, Hun-Sik;Yeo, Chang-Guen;Lee, Seung-Oh;Song, Jae-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.668-672
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    • 2009
  • 상대오염도가 높은 초기유출수에 대한 1차 처리의 화학적인 효율성 증대에 대한 연구는 많이 진행되어온 반면 동수역학적 분석에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수처리 시설에 대해서 수리모형 및 수치모의의 결과를 비교 분석하였다. 연구에 사용된 수처리 시설은 내부 격벽(baffle)의 배열에 변화를 주어 흐름제어를 유도하여 초기유출수의 처리 효율에 변화를 줄 수 있도록 시설을 고안하였다. 수리모형 및 수치모의 실험을 통해 구조물 내에 복잡한 난류흐름을 관찰하였고, 주입된 염수의 농도분포 양상을 시간변화에 따라 분석하였다. 수치모의를 위해서 3차원 수치모형 프로그램인 FLOW-3D를 사용하였으며 LES 난류모형과 질량생성(mass source)모형을 적용하여 수처리 시설 내에서의 동수역학적 거동분석 및 오염원(source)의 농도분포를 모의하였다. 실험 결과 수처리 시설의 3차원 난류흐름을 통해 오염원이 지체 및 확산되고 이에 따라 배출되는 농도가 현격하게 차이 냄을 확인하였다. 또한 추후 본 연구에서 제시된 바와 같이 다양한 내부구조에 대한 수치모의 결과를 분석하게 되면 초기 유출수 처리 효율을 증가시킬 수 있는 수처리 시설모형의 최적화 방안을 고려할 수 있을 것이다.

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The Analysis of Channel Junction flow Nam-Han River to the 2-Dimension (2차원 수치모형에 의한 남한강 합류흐름 해석)

  • Choi, Gye Woon;Kim, Gee Hyoung;Cho, Jun Bum;Han, Hyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.589-594
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    • 2004
  • 현재까지 하천흐름의 동수역학적 해석을 위해 여러 가지 수치기법들에 대한 연구가 진행되고 발전되어져 왔다. 현재 국내에서는 주로 1차원 점변부정류 해석프로그램인 HEC-RAS 모형을 많이 사용하고 있으며, 대부분의 하천정비 기본계획 수립에 있어서도 1차원 해석모형을 적용하고 있다. 하지만 단순 하천이 아닌 합류부를 가진 하천이나 교량, 보 등의 다양한 수공구조물이 존재하는 경우 보다 정교한 흐름해석을 하기 위해 2차원 해석모형의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 강원도 영월지역의 동강과 서강이 합쳐지는 합류부와 그 하류에 대한 영향을 알아보기 위하여 1차원 수치해석 모형인 HEC-RAS의 결과를 이용하여 2차원 수치해석 모형인 SMS의 RMA2 모델의 매개변수를 산정하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 본 검토 유역의 빈도별 홍수량을 50년 빈도, 80년 빈도, 150년 빈도로 변화시키면서 대상구역의 유속변화를 검토하였다. 그 결과 합류부 지역에서 동강과 서강의 흐름이 충돌하면서 사수부가 발생하였고 유량이 많아질수록 그 사수부가 작아지는 경향을 보였다. 이를 바탕으로 앞으로 더 많은 CASE의 유량 및 하류수위를 변화시켜 수치모의를 하고 대상구역 내 구조물 설치 시 합류부의 유속 및 수위변화를 수치모의하여 모형실험 실시 시 예측 및 검토자료로서 활용할 것이다.

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Analysis of Wave Fields over Submerged Breakwaters (잠제 주변의 파랑장 해석)

    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.95-106
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    • 1999
  • A numerical model is represented to calculate the wave fields such as the reflected waves, the transmitted waves and the depth-averaged velocities over submerged breakwaters for the normally incident wave trains of nonlinear mono-chromatic wave and solitary wave. The finite amplitude shallow water equations with the effects of bottom friction are solved numerically in time domain using an explicit dissipative Lax-Wendroff finite difference method. The numerical model is verified by comparisons with the other numerical results and the measured data. It is found that the submerged breakwater may be more useful for protecting the energies of monochromatic waves rather than solitary waves. Finally, the armor stability on submerged breakwater is indirectly analyzed using the hydrodynamic characteristics of flow fields.

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Investigation on the Behavioral and Hydrodynamic Characteristics of Submerged Floating Tunnel based on Regular Wave Experiments (규칙파 실험에 의한 수중터널의 거동 및 동수역학적 특성 고찰)

  • Oh, Sang-Ho;Park, Woo Sun;Jang, Se-Chul;Kim, Dong Hyawn
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.33 no.5
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    • pp.1887-1895
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    • 2013
  • In this study, physical experiments were performed in a two-dimensional wave flume to investigate the hydraulic and structural performance of a SFT model. The experiments were made by generating regular waves of different heights and periods under various conditions of buoyancy to weight ratio (BWR) and water depth as well. Through the analysis of the experimental data, it was clarified that the sway and heave motions of the tunnel body linearly increased with wave height and period. In contrast, the roll motion was rather insignificant unless wave height and period were comparatively large as the design wave. Similarly proportional relationship with respect to wave height and period was obtained in case of the maximum tensile force acting on the tension legs and the wave loads on the tunnel body. Regarding the change of water depth or BWR conditions, generally decreasing trend was obtained according to increase of water depth but decrease of BWR for both of the magnitudes of structural behaviors or wave loadings on the SFT structure.

Development of a Laterally Averaged 2-Dimensional Model for Saltwater Intrusion in Estuary (하구의 염수침입을 해석하기 위한 연직 2차원 수치모형 개발)

  • Lee, Jong-Uk;Lee, Bong-Hui;Jo, Yong-Sik;Yun, Tae-Hun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.1
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    • pp.19-30
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    • 2001
  • A laterally averaged 2-dimensional hydrodynamic model is newly developed. The coordinate system is first transformed to minimize the effects of irregularity of bottom and surface. The advection terms of the governing equations are then discretized by an upwind scheme. By employing an explicit scheme for longitudinal direction and an implicit scheme for vertical direction, the model is free from restriction of temporal step size caused by a relatively small grid ratio. To demonstrate the applicability of the model, calculated time histories of free surface displacements and distributions of velocity and salinity are compared with the field measurements of the Keum River Estuary before construction of the estuary dam. A reasonable agreement is observed between them.

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변동 풍·파랑하중에 대한 플로팅 건물의 시간이력응답

  • Park, Tae-Jun;Chae, Ji-Yong;Lee, Yeong-Uk
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.220-221
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    • 2015
  • 플로팅 건물의 변동 풍하중에 대한 시간이력응답을 통한 유효 Sampling의 영향을 분석하기 위하여 200개 풍 파랑 하중조합을 통해 시간이력 동수역학 해석을 수행하여, 유효 표본 Sampling을 선정하여 상부구조물의 고유주기를 변화하여 부분구조해석을 수행하였다. 풍하중은 평균 속력 35m/sec을 가진 von Karman의 변동풍속 파워스펙트럼으로 계산하여 입력하였고 입력 파랑은 Pierson-Moskowitz 스펙트럼으로 계산하여 파고 0.5m에 대하여 입력하였다. 각기 다른 고유주기를 가진 상부 구조물에 대하여 7개 그룹의 하중조합에 대한 유효 Sampling을 선정하여 SRSS와 평균값을 계산하였다. 해석 결과, 최소 7개 이상의 Sampling에 대한 해석이 요구되며 전반적으로 30개 Sampling을 통한 해석이 적절하다고 분석되었다.

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