In this paper, the spin-up from rest to a state of solid-body rotation in a circular container with a slender rectangular obstacle on the bottom wall is analysed experimentally. We use a PIV method for the evolution of the free-surface flow. Laboratory experiments have been carried out for a variety of the obstacle height h(0, 5, 10 [mm]) and the liquid depth H(25, 50, 75, 100 [mm]). It was found that the spin-up time is crucially dependent on the obstacle height T. In the case of T=10[mm] the spin-up time is considerably shorter then the other cases.
본 논문에서는 대학 내부 특성이 기술기반 스핀오프 생성에 어떻게 영향을 주는지에 대하여 실증분석을 실시하였다. 한국 대학의 기술기반 스핀오프와 관련된 총 5년간의 통계 데이터를 기반으로 설명변수와 종속변수 간 2년의 시차를 적용함으로써 총270개 대학의 데이터셋을 구성하였다. 본 연구는 대학에서 생성되는 스핀오프를 기술기반 스핀오프로 명확하게 구분하여 분석함으로써 대학 스핀오프에 대한 연구를 심층적으로 수행했고, 기존에 서구권 중심으로 진행됐던 대학 스핀오프 실증연구를 아시아권까지 연구의 폭을 확대하였다. 분석결과는 운영 경험이 더 많은 TLO, R&D 인력규모가 크거나 창업지원 규정이 있는 대학, 그리고, 창업보육센터를 보유한 대학이 기술기반 스핀오프 기업을 창출하는데 있어서 긍정적인 영향을 나타냈다. 본 연구는 대학 내부의 TLO, 대학, 창업지원조직 등 세가지 측면에서 기술기반 스핀오프를 효과적으로 육성하는 방안을 제시함으로써, 결과적으로 신산업 창출과 신산업 고용증가를 위한 정책 수립에 기여할 수 있을 것이다.
In this study, spin-up flows in a shallow rectangular container are analysed by using three-dimensional computation. We compared our results with those obtained by quasi three-dimensional computation. Our results show that quasi S-D solustion is not accurate enough and it provides far less damped solution.
In this paper, we report the numerical and experimental results in a half-cylinder. In the numerical computation, we used the zonal embedded grid system. Flow visualization for the spin-up flows was used by PIV. The results show that at left hand side an cyclonic cell moves along a wall and separates into both cells at right hand side.
Two-dimensional spin-up in a rectangular domain is analysed by the numerical computation of the Navier-Stokes equations. The cells are in most cases generated by the vorticity developed near the uper and lower surfaces. Moreover, the movement and interaction of those vortices play a key role in establishing the quasi-steady state. The critical phenomena observed in the previous experiment turns out to be caused by the critical movement of the vortices.
본 연구에서는 중규모 해양모형을 이용하여 주어진 한반도 주변 대기경계조건에 대한 해양모형의 반응을 연구하였다. 연구는 크게 스핀업(spin-up) 실험과 재현(reproduction) 실험으로 나뉘는데, 스핀업 실험은 해양모형을 스핀업시켜 기후학적 월평균 해양상태로 유도하는 실험으로 월평균 대기상태를 경계조건으로 하여 해양모형을 장기적분하였다. 재현 실험은 1980년${\sim}$1998년 동안(19년)의 한반도 주변 해역의 해양변동을 재현하고자 한 실험으로 이를 위하여 스핀업 마지막 해의 해양상태를 모형의 초기상태로 하고 그 기간 동안의 월평균 기상 자료를 경계조건으로 해양모형에 적용하여 19년간 적분하였다. 스핀업 실험에서 모형은 동해지역에서의 동한 해류의 이안, 극전선대(polar front)형성 그리고 소규모 에디들에 의한 냉수대의 형성과 황해지역에서의 연안역과 중앙부 사이에 남북으로 형성되는 수온전선 대 그리고 역풍류(Upwind Current)의 변화에 기인한 순환 구조의 계절적인 변동 등 한반도 주변해역에서 나타나는 특징적인 순환들을 잘 모사하였다. 또한 1982${\sim}$98년까지에 대한 재현 실험에서는 주어진 대기 경계조건에 따른 해면온도의 변동성과 기간동안 약 0.5$^{\circ}$C의 해면온도 아노말리의 상승을 관측과 유사하게 모사하였다. 따라서 실험은 모형이 주어진 경계조건에 대하여 해양의 평균적인 상태 뿐만 아니라 변동성도 잘 모사하고 있음을 보여주었다.
본 연구에서는 전지구수치예보모델의 예측성능에 주요한 영향을 주는 요소 중 하나인 토양수분 초기장을 적절히 생산하기 위해, 오프라인 Noah 지면모델을 구축하여 스핀업실험을 수행하고 그 변동특성을 살펴보았다. 스핀업실험은 지면기후장 생성과 목표연도에 대한 현실화의 2단계로 구성되었다. 첫 번째 단계의 지면기후장 생성은 2008~2017년 기간에 대해 평균한 대기강제력으로 10년 동안 지면모델을 반복적으로 수행하는 방식으로 이루어졌으며, 토양수분 모의가 평형상태에 도달하는데 소요되는 시간은 토양깊이와 코펜 정의에 기반한 기후구 특성에 따라 차이가 컸다. 토양 첫 번째 층은 극지역에서 가장 길었고, 두 번째 층 부터 네 번째 층까지는 건조지역에서 평형상태에 도달하는 시간이 가장 늦어 최대 7년 내외의 시간이 소요되었다. 결과적으로 10년의 spin-up을 거치면 지면모델이 평형상태에 도달함을 알 수 있다. 이 소요시간은 지상기온과 강수량과 음의 상관관계를 보였다. 두 번째 단계에서는 2018년을 목표연도로 설정하고 지면기후장을 이용하여 추가 적분을 수행하고, 그 결과 6개월 이내에 지면모델에서 모의된 토양수분, 지표기온, 증발산량은 2018년 지면상태에 도달하는 것을 확인하였다. 이에 구축된 오프라인 Noah 지면모델 스핀업 시스템은 안정적으로 전구수치예보모델의 토양수분 초기장을 생산함으로써 전지구수치모델에 결합된 지면모델의 물리과정과 기초자료가 변하더라도 유연하게 대응할 수 있는 가능성을 확인하였다.
In this study, spin-up flows in a rectangular container are analysed by using three-dimensional computation. In the numerical computation, we use the parallel computer system of PC-cluster type. We compared our results with those obtained by two-dimensional computation. Effect of velocity and vorticity on the flow is studied. The result shows that two-dimensional solution is in good agreement with the 3-D result. Attention is given to the region where the 3-D flow is significant.
In this paper we present the aspect of inertial oscillation typically observed in the spin-up of fluids at low Rossby numbers in a circular cylinder. Numerical computations for the quasi three-dimensional equation as well as one-dimensional equation are performed to estimate the predictability of the one-dimensional equation with Ekman pumping/suction models. It is assumed that the discrepancy between the two results may be attributed to the inertial oscillation The detailed analysis to the numerical results reveals that the axial plane is dominated by a comparatively strong oscillatory flows caused by the inertial oscillation. In view of the fact that the time-averaged flow field however agrees to the Taylor-Proudman theorem, it is recommended that further analysis is needed to obtain an improved one-dimensional model like the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation for turbulent flows.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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