• Title/Summary/Keyword: 수송방정식

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The Parameter Identification of Tidal Model on The Boundary-Fitted Coordinates (Boundary-Fitted 좌표계로 변환한 2차원조석모형의 매개변수 동정)

  • 김경수;이재형
    • Water for future
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    • v.23 no.3
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    • pp.319-328
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    • 1990
  • The Parameter Identification of 2-demensional estuarine model was carried out using new output ADI-FDM numerical semi-implicit schem transformed in boundary fitted(BF) - coordinate. The hydrodynamic equations which is coupled with the transport equations were used as basic equations in the model. Thompson's equations were used to transform governing equations into rectangular plane equations and his elliptic grid generation scheme was used to generate curvilinear grid system. in BF - coordinates. The parameters to be identified are friction coefficient and disperse coefficient embedded in the governing equations. The numerical output scheme is tidally averaged salinity model in BF - coordinates. The algorithm to optimize norm of error between observations and calculations is the influence coefficinet algorithm associated with least square criterion. The lumped model is conssidered in identification. This paper was concetrated on checking whether the new output scheme might be useful to identify parameters in estuarine salinity model or not. The proposed method was tested through experimental application with hypothetical simple model. The result of the test shows that the proposed method can be used for parameter identification in estuarine model.

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A Numerical Study on the Anisotropic Thermal Conduction by Phonon Mean Free Path Spectrum of Silicon in Silicon-on-Insulator Transistor (실리콘 박막 트랜지스터 내 포논 평균자유행로 스펙트럼 비등방성 열전도 특성에 대한 수치적 연구)

  • Kang, Hyung-sun;Koh, Young Ha;Jin, Jae Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.2
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    • pp.111-117
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    • 2016
  • The primary concern of this research is to examine the phonon mean free path (MFP) spectrum contribution to heat conduction. The size effect of materials is determined by phonon MFP, and the size effect appears when the phonon MFP is similar to or less than the characteristic length of materials. Therefore, knowledge of the phonon MFP is essential to increase or decrease the heat conduction of a material for engineering applications, such as micro/nanosystems. In this study, frequency dependence of the phonon transport is considered using the Boltzmann transport equation based on a full phonon dispersion model. Additionally, the phonon MFP spectrums of in-plane and out-of-plane heat transport are investigated by varying the film thickness of the silicon layer from 41 nm to 177 nm. This will increase the understanding of anisotropic heat conduction in a SOI (Silicon-on-Insulator) transistor.

Impact of Secondary Currents on Solute Transport in Open-Channel Flows over Smooth-Rough Bed Strips (조(粗)·세립상(細粒床)의 연속구조를 갖는 개수로 흐름에서 오염물질 수송에 대한 이차흐름 영향 분석)

  • Kang, Hyeongsik;Choi, Sung-Uk;Kim, Kyu-Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.1B
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    • pp.73-81
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    • 2009
  • This paper presents a numerical investigation of the impact of the secondary currents on solute transport in open-channel flows. The RANS model with Reynolds stress model is used for flow modeling, and the GGDH(generalized gradient diffusion hypothesis) model is used to close the scalar transport equation. Using the developed model, the impact of secondary currents on solute transport in open channel flows over smooth-rough strip is investigated. Through numerical experiments, the secondary currents are found to affect the solute spreading, leading a movement of the position of the peak concentration and a skewed distribution of solute concentration. Due to the lateral flow of secondary currents near the free surface, the concentration at the rough strip is found to be larger than that at the smooth strip bed. The solute at the rough strip is more rapidly transported than smooth bed. A magnitude analysis of the solute transport rate in scalar transport equation is also carried out to investigate the effect of secondary currents and scalar flux on the concentration distribution.

Numerical Solutions for the Flow past a Cylinder (원주주위를 지나는 흐름에 관한 수치해석)

  • 조용식;윤태훈
    • Water for future
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    • v.21 no.3
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    • pp.291-291
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    • 1988
  • The two dimensional time dependent flow past a circular cylinder is analyzed numerically. In the analysis, equations of conservation of mass and momentum are transformed to equations of stream function-vorticity and vorticity transport, and nondimensionalized by nondimensional parameters representing flow characteristics, The resulting stream function-vorticity equstion and vorticity transport equation are solved by successive over relaxation scheme and alternating direct implicit scheme. Numerical experments are performed for the flow in the range of Reynolds number 125 to 275. The time dependent streamlines, vorticities, pressure on cylinder surface, separation angle, and drag and lift coefficients are calculated, and the method for estimation of pressure on cylinder surface and the outer boundary limit are developed.

- Numerical Solutions for the Flow past a Cylinder- (원주주위를 지나는 흐름에 관한 수치해석)

  • 조용식;윤태훈
    • Water for future
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    • v.31 no.4
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    • pp.291-297
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    • 1998
  • The two dimensional time dependent flow past a circular cylinder is analyzed numerically. In the analysis, equations of conservation of mass and momentum are transformed to equations of stream function-vorticity and vorticity transport, and nondimensionalized by nondimensional parameters representing flow characteristics, The resulting stream function-vorticity equation and vorticity transport equation are solved by successive over relaxation scheme and alternating direct implicit scheme. Numerical experiments are performed for the flow in the range of Reynolds number 125 to 275. The time dependent streamlines, vorticities, pressure on cylinder surface, separation angle, and drag and lift coefficients are calculated, and the method for estimation of pressure on cylinder surface and the outer boundary limit are developed.

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An Advection Scheme for the Transport of Fractional Volume of an Incompressible Fluid (비압축성 유체의 체적비 수송에 대한 대류항 계산 기법)

  • Kwak Ho Sang;Kuwahara Kunio
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 서로 섞이지 않는 두 비압축성 유체의 유동을 해석하기 위하여 VOF 방법에 기초한 수치 기법을 개발하였다. 유체간의 계면형상의 거동은 유동장내의 유체의 점유체적비의 변화에 의해 묘사되는데 이를 지배하는 이동방정식을 풀기 위한 새로운 대류항 계산법을 고안하였다. 대류항은 유체계면의 방향에 따라 풍상법과 역풍상법의 적절한 조합을 취하여 계산하는데 여기에 대각방향의 상류효과를 포함시켜 시간에 대한 2차 정확도를 갖도록 하였다. 또한 이 방법을 유량보정수송(FCT)법과 결합시켜 해의 단조성을 보장하였다. 몇 가지 단순 문제에 대한 시험 결과 이 기법이 수치오차에 의한 계면형상의 변형과 파손을 감소시킴을 확인하였다.

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Large-eddy simulation of a turbulent buoyant jet (난류 부력젵의 큰 와 모의)

  • Paik, Joong-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.134-134
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    • 2011
  • 3차원 난류 부력젵의 혼합을 큰 와 모의(large-eddy simulation) 기법을 이용하여 수치모의 한다. 개발된 수치모형은 3차원 열동수역학 모형을 이용하여 부력젵의 퍼짐, 자기 보존 그리고 주변류의 연행 등을 포함하는 난류젵의 동적 특성을 분석할 수 있다. 수치해석에서 하부격자규모 (subgrid scale, SGS) 난류 응력은 부력항을 수정한 Smagorinsky 모형을 이용한다. 여과된 엔탈피 수송방정식에서 하부격자규모의 스칼라 플럭스는 상수의 SGS Prandtl 수를 가지는 단순 경사수송 가설에 근거하여 모의한다. 계산된 결과를 실험결과와 비교하며, 결과는 양호하게 일치함을 보여준다. 계산결과에 따르면 부력항의 수정이나 SGS 난류 Prandtl 수는 결과에 큰 영향을 미치지 않지만 SGS 모형 상수인 Cs 값은 부력젵 확산 예측에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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Development of Scenario-based Levee Breach Simulation Visualization Module for Smart City River Management (스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 가시화 모듈 개발)

  • Kim, Gyeong Hyeon;Koo, Bon Hyun;Ham, Tae Young;Shim, Kyu Cheoul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.372-372
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    • 2022
  • 스마트시티 하천관리를 위해 선행된 연구에서는 도시하천관련 데이터를 수집-정제-제공하는 도시하천 통합데이터 플랫폼을 개발하였다. 이에 하천 분석을 위한 유역 유출, 하천 흐름 그리고 도시유출 등의 모듈과 하천 환경, 친수, 종합 평가 모델을 연계하여 도시하천관리 연계플랫폼으로 연구개발을 진행하였다. 본 연구에서는 스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 분석 결과 가시화 모듈에 관한 연구를 진행한다. 부산 EDC 지역을 대상으로 DEM, 항공영상, 위성영상, 하천 지리 정보, 하천 단면도 등의 데이터를 결합하여 하천 및 유역 전산 3D 형상 모델링을 진행한다. 또한 하천 내부 유량 및 파제 제체 모델링, 유동장 격자 모델링을 통해 제방 붕괴 범람 시뮬레이션 대상 지역을 구현한다. 해당 EDC 지역 구현 모델에 연속방정식, 운동량방정식, 수송방정식 등 지배방정식과 삼상 유동 기법 등 수치 해석 기법을 활용하여 제방 파제 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션의 침수범위 및 침수심 분포 결과는 위경도를 포함한 ASCII Grid로 반환되며 GeoServer를 통한 좌표계 설정 및 도시하천 연계플랫폼에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 제방 파제 시나리오는 제방 높이 2m, 제방 폭 7.5m, 파제 길이 20m로 설정하여 4개의 붕괴 위치를 지정하였고, 지정된 위치에 대한 제방 파제 3D 시뮬레이션을 통해 도출된 Case 별 2D/3D 영상과 침수심 공간 분포에 대한 Raster Graphics를 전처리하여 시나리오별 침수범위-침수심을 도시하천 연계플랫폼 상에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 도시하천 연계플랫폼의 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 모듈을 통하여 스마트시티의 제방 파제 피해 양상 및 대책 마련 의사결정 보조로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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TCAD와 EDISON tool을 이용한 In-house Drift-Diffusion code의 신뢰성 검증

  • Jang, Jae-Hyeong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.477-479
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    • 2017
  • Drift-Diffusion 방법은 반도체 소자의 내에서의 전하 수송 방정식을 푸는 수치해석적인 방법 중에서 비교적 계산량이 적고, 이런 장점으로 인해 널리 쓰이는 방법이다. 이 방법을 이용하여 간단한 PN diode 구조에서의 전기장, 전압 분포, IV curve 등을 확인 하는 코드를 작성하고, 작성한 코드의 신뢰성 검증을 위하여 TCAD tool인 SDEVICE와 EDISON tool을 이용하여 비교해 본다.

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High Energy Photon Beam Modeling Using Transport Theory for Calculation of Absorbed Dose Distribution (흡수 선량 분포의 수송방정식을 이용한 10 MV X-선의 모델)

  • Choi, Dong-Rak;Chun, Ha-Chung;Lee, Myung-Za
    • Radiation Oncology Journal
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    • v.10 no.1
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    • pp.115-120
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    • 1992
  • A mathematical model is presented for the calculation of the depth absorbed dose in water Phantom irradiated by high energy Photon beam (10MV X-ray), based on transport theory. The parameters of this model are obtained from the experimental values which were simulated by non-linear regression process method. The calculated absorbed dose distribution is extended to 3-D by using trial function from beam profile field sizes, SSD and depth in water phantom irradiated by high energy Photon beam. The calculated values using this model are in good agreement with the measured values.

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