• 제목/요약/키워드: 원천항

검색결과 26건 처리시간 0.021초

RANS 방정식의 운동량 원천항을 이용한 내부조파 (Internal Wave-Maker using Momentum Source Term of RANS Equation Model)

  • 최준우;고광오;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제21권2호
    • /
    • pp.182-190
    • /
    • 2009
  • Lin and Liu(1999)는 VOF기법을 도입한 RANS 방정식 모형을 이용하여 목표 파형을 조파할 수 있도록 연속방정식의 질량 원천항을 이용하는 내부조파기법을 제안하였다. 이로부터 외부조파에 의한 영역 내 재반사 문제가 해결되어 RANS 방정식 모형을 이용한 파랑수치실험이 수행되어 발표되어 왔다. 본 연구에서는 RANS 방정식 모형의 운동량 원천항을 이용한 내부조파기법을 사용하여 목표 파형을 조파할 수 있도록 하였다. FLUENT의 사용자 정의함수를 이용하여 두 조파방법에 대해 수치실험하고 비교하였다. 그리고 조파기법의 적용성을 살펴 보기 위해 Luth et al.(1994)의 수리실험을 수치모의하고 그 결과를 비교하였으며, 수심방향 변화를 보이는 수치 모의 결과들을 제시하고 고찰하였다.

질량 원천항을 이용한 내부조파 (Internal Wave Generation with the Mass Source Function)

  • 하태민;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
    • /
    • pp.59-59
    • /
    • 2011
  • 파랑의 전파와 변형에 대한 연구에는 수심방향으로 적분한 2차원방정식인 완경사방정식과 Boussinesq 방정식을 기반으로 한 수치모형을 이용한 연구가 최근까지 가장 활발하게 진행되어 오고 있다. 그러나 실제 구조물의 설계에는 2차원 수치모형에서 고려할 수 없는 수심방향 유속에 기인한 정확도의 문제로 인해 구조물의 형상과 재원을 설계하기 위한 정교한 수치모형실험이 어려워 주로 수리모형실험에 의존해 왔다. 수리모형실험은 실제 현상을 가장 잘 재현해낼 수 있어 신뢰성이 매우 높지만 다양한 실험을 수행하기가 어렵고 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다. 이에 따라 최근 수심방향으로 완전한 운동방정식인 Navier-Stokes 방정식을 푸는 3차원 수치모형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이론적으로 매우 우수한 모형이긴 하나 정확도 높은 결과를 얻기 위해서는 매우 조밀한 격자를 필요로 하기 때문에 아직까지 막대한 계산시간이 필요하다는 단점이 있으나 컴퓨터 기술이 급격한 속도로 발전하고 있어 Navier-Stokes 방정식 모형의 적용 가능성은 계속 높아지고 있다. 파랑변형을 다루는 수치모형실험을 수행할 때 외부조파를 사용할 경우 구조물이나 지형에 의해 반사되어 나온 파랑이 조파지점에 도달할 때 실험영역으로 재 반사되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 내부조파기법의 개발에 대한 연구가 필수적이었으며, 자유수면변위를 변수로 사용하는 모형의 경우 그 연구가 매우 활발하게 진행되어 왔다. 한편, Navier-Stokes 방정식 모형의 경우 자유수면변위를 변수로 사용하는 2차원 모형에 비해 상대적으로 연구가 미흡하였다. 본 연구에서는 기존의 연직 2차원 Navier-Stokes 방정식 모형에 사용된 연속방정식에 질량 원천항을 추가하는 내부조파기법을 도입하여 3차원 수치모형에서 고립파를 내부조파하고, 급경사에서의 고립파의 처오름 및 처내림 현상을 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다. 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 엇갈림 격자체계에서 계산하는 동수압 모형으로서, Two-step projection 기법을 사용하는 유한차분모형을 사용하였다. 본 수치모형은 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(spatially averaged Navier-Stokes) 방정식을 계산하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형으로, 난류 모델링을 위해 Smagorinsky LES 모형을 사용한다. 또한, 압력장의 계산을 위해 Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하였으며, 자유수면 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 수치모형실험이 전체적으로 수리모형실험에서 관측한 파랑의 처오름 및 처내림 현상을 잘 재현하고 있는 것으로 나타났으며, 정량적인 비교를 통해 수치모형의 성능을 검증하였다.

  • PDF

Navier-Stokes 방정식 모형의 경사지게 입사하는 파랑 내부조파 (Directional Wave Generation in the Navier-Stokes Equations Using the Internal Wave Maker)

  • 하태민;남궁돈;조용식
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제45권6호
    • /
    • pp.545-555
    • /
    • 2012
  • 컴퓨터 기술의 발달과 더불어 수치해석을 이용한 파랑변형에 대한 연구는 꾸준히 발전하고 있으며 점점 중요한 역할을 수행하고 있다. 하지만 수치모형을 이용한 연구에는 다양한 문제점이 발생할 우려가 있는데, 그 중 가장 빈번하게 발생하는 문제 중의 하나가 파랑의 조파지점에서 발생하는 수치수조내로의 재반사 문제이다. 재반사를 막기 위한 방법으로는 내부조파 기법을 이용하는 것이 일반적이다. Navier-Stokes 방정식 모형에서는 질량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 주로 사용해 왔으나, 기존의 연구는 대부분 연직 2차원 수치모형을 이용한 연구에 국한되어 있었다. 그러나 3차원 수치모형을 이용한 연구가 점차 활발해지면서 3차원 Navier-Stokes 방정식 모형의 내부조파 기법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 최근 RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식 모형에서 Boussinesq 방정식의 운동량 원천항을 활용하여 파랑을 내부조파하는 기법이 발표되어 3차원 공간에서 경사지게 입사하는 파랑을 성공적으로 재현하였다. 본 연구에서는 LES(large eddy simulation) 기반의 3차원 Navier-Stokes 방정식 수치모형에 운동량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 적용하여 목표파랑을 조파하고 해석해와 비교하여 이를 검증하였다.

원호수로형 방파제의 처올림 및 반사 특성 모의

  • 박우선;이달수
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해안해양공학회 1998년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
    • /
    • pp.94-99
    • /
    • 1998
  • 전통적으로 방파제란 단순히 파랑을 막는 구조물로만 인식되어 평상시 월파가 발생하지 않도록 축조되었고 이로 인하여 해수유통이 차단되어 항 내의 수질이 악화되는 문제가 발생되었다. 특히, 조차가 크지 않은 해역에서는 항 내의 물이 정체되어 항 내의 오염물질이 외해로 확산되지 못하여 부영양화가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 항만 및 어항의 수질을 개선하기 위해서는 우산 오염원을 원천적으로 차단하는 것이 중요하며, 이와 더불어 방파제로 인하여 차단되었던 해수유통을 원활히 해줄 수 있도록 하는 것이 또 다른 중요한 것이다. (중략)

  • PDF

자유흐름장 내의 회전하는 와류쌍에 의한 근거리 및 원거리 음장해석 (Calculation of Near and Far Acoustic Fields Due to a Spinning Vortex Pair in Free Field)

  • 구삼옥;유기완;이덕주
    • 한국전산유체공학회지
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.29-36
    • /
    • 1997
  • 자유흐름장에 놓여 있는 회전 와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 사극음원이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하여 매우 안정된 해를 얻을 수 있었다. 계산된 결과들은 MAE 방법과 비교하여 정확도를 입증하였다. 본 연구를 통해 비압축성 압력교란을 원천항으로 하여 물체가 존재하지 않는 경우에도 사극음원에 의한 음장을 수치적으로 계산이 가능함을 입증하였다.

  • PDF

심해파랑의 비선형상호작용에 의한 에너지 전달의 계산

  • 오병철;이길성
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
    • /
    • pp.119-123
    • /
    • 1996
  • 파랑성분간의 비선형상호작용에 의한 에너지의 교환은 스펙트럼 파랑에너지 보존방정식의 중요한 원천항(source)의 하나이며 이의 정확한 계산에 관한 연구가 파랑모델에서 중요한 문제로서 제기되어 왔다. 그러나 비선형에너지 전달을 엄밀하게 계산하는데는 많은 시간이 소요되기 때문에 현재 현업에서는 스펙트럼파라메타로서 간략화한 식을 사용하고 있다. 비선형상호작용은 파랑이 발달하고 있는 풍역에서 중요하기 때문에 비대칭 스펙트럼에 대한 비선형상호작용의 파라메터화는 풍속이 급변하는 풍장에서 매우 중요하다. (중략)

  • PDF

채권 전자거래 제도에 관한 연구

  • 오승현
    • 재무관리논총
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.127-161
    • /
    • 2006
  • 본 연구는 미국과 유럽의 채권 전자거래에 대한 제도를 분석한 후, 우리나라의 채권 전자거래에 대해 시사점을 제시하고자 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 요약된다. 첫째, 미국과 유럽에선 채권 전자거래 시스템(Electronic Trading System, 이하 ETS)의 영업행위가 원칙적으로 증권 중개업의 관점에서 규제된다. 이러한 방향의 규제 체계는 다양한 형태의 채권 ETS가 등장할 수 있도록 하여 채권시장의 발전에 기여한다. 둘째, 우리나라의 $\ulcorner$한국증권선물거래소법$\lrcorner$ 15조 2항 및 $\ulcorner$증권거래법시행령$\lrcorner$ 84조의27 6항은 다양한 형태의 채권 ETS의 등장을 원천적으로 봉쇄함으로써 채권시장의 발전을 저해하고 있다. 셋째, 현행 $\ulcorner$한국증권선물거래소법$\lrcorner$ 15조 2항은 주식 및 선물거래에 대해서 계속 적용하되 채권거래에 대해서는 그 적용이 유보될 필요가 있다. 이를 통하여 $\ulcorner$한국증권선물거래소법$\lrcorner$은 주식시장을 활성화 시키는 순기능을 유지하면서 채권 ETS의 등장을 원천적으로 봉쇄하는 역기능을 피할 수 있다. 넷째, $\ulcorner$한국증권선물거래소법$\lrcorner$ 15조 2항이 채권거래에 대해서 적용되지 않는다면, $\ulcorner$증권거래법시행령$\lrcorner$ 84조의27 6항은 삭제되어야 하며, 대신에 증권거래법은 채권 ETS의 활동 범위와 요건을 정의해 주어야 한다. 채권 ETS의 활동은 원칙적으로 증권업자의 중개활동으로 간주되어야 한다. 채권 ETS의 중개 규모가 일정 수준을 넘어설 경우 거래소에 준하는 보고, 공시 및 감시 요건이 부과되는 것이 바람직하다. 다섯째, 채권시장의 효율성을 강화하기 위해서 채권 ETS에 대해서 적용되는 투명성 강화, 시장분할 방지, 공정거래 등에 대한 규제는 거래 대상의 특성에 따라서 탄력적으로 조정될 수 있어야 한다.

  • PDF

부분 내재적 체비셰브 스펙트럴 기법을 이용한 주기적인 비정상 유동 해석 (Partially Implicit Chebyshev Pseudo-spectral Method for a Periodic Unsteady Flow Analysis)

  • 임동균
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.17-23
    • /
    • 2020
  • 본 연구는 Chebyshev collocation operator를 지배 방정식의 시간 미분항에 적용하여 비정상 유동해석을 해석할 수 있는 기법을 개발한 논문이다. 시간적분으로 유속항은 내재적으로 처리하였으며 시간 미분항은 Chebyshev collocation operator을 적용하여 원천항 형태로 외재적으로 처리하여 부분 내재적 시간적분법을 적용하였다. 본 연구의 방법을 검증하기 위해 1차원 비정상 burgers 방정식과 2차원 진동하는 airfoil에 적용하였으며 기존의 비정상 유동 주파수 해석기법과 시험 결과를 비교하여 나타내었다. Chebyshev collocation operator는 주기적인 문제와 비주기적인 문제에 대해서 시간 미분항을 처리할 수 있으므로 추후 비주기적인 문제에 적용할 예정이다.

부분 내재적 조화 균형법을 이용한 주기적인 2차원 비정상 유동 해석 (2-D Periodic Unsteady Flow Analysis Using a Partially Implicit Harmonic Balance Method)

  • 임동균;박수형;권장혁
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제38권12호
    • /
    • pp.1153-1161
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 주기적 비정상 유동 해석을 위해 푸리에 변환을 이용하는 조화 균형법의 효율적인 해법을 제안한다. 내재적으로 유속항을 처리하고 외재적으로 조화 원천항을 처리하였다. 외재적 조화 균형법 보다 더 빠르게 수렴 시킬 수 있으며 내재적 조화 균형법을 적용할 때 추가되는 자코비안 행렬을 처리할 필요가 없다. 또한 완전 내재적 기법에 상응하는 수준의 수렴안정성을 확인할 수 있었다. 2차원 비정상 유동 문제로 피칭하는 NACA0012 익형에 적용하였으며 이중 시간 적분법 및 외재적 Runge-Kutta기법의 해와 매우 일치하는 결과를 얻었다.