• Title/Summary/Keyword: 질량보존

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물체의 충돌 시 탄성파에 의한 질량중심의 이동 효과에 대한 해석

  • 정병태
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.353-356
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    • 2000
  • 두 물체의 충격운동량-충격 및 탄성파 발생의 순으로 작용하도록 하면 계 내에서 충돌 후 생기는 운동량의 관성 속도와 충돌기간동안 발생하는 탄성파의 충격에너지 전달속도가 다른 경우가 있다. 이것은 충돌기간동안 총 운동량은 보존되나 선 운동량이 비 보존되는 경우가 있어서 충돌기간동안 비 보존된 내부 운동량의 시간 적분만큼 충돌을 가한 질량중심이 이동했다는 의미이다. 충돌기간동안 충격파는 탄성파에 근사시키고 그것은 군속도에 근사시켜 이론적 근거를 만들고 실험에 의해 확인했다. 폐쇄된 계 내에서 내부에너지를 이용하여 특별한 두 물체의 충돌기간동안 비 보존되는 운동량 때문에 질량중심이 이동되는 것에 대해 해석한다.

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Prediction of Watershed Erosion and Deposition Potentials (유역침식 및 퇴적 잠재능 예측모델 개발)

  • Son, Kwang-Ik
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.7 no.1 s.24
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    • pp.67-72
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    • 2007
  • A model for predicting potentials of land erosion and deposition over a natural basin was developed based on the mass balance principle. The program was developed based on sediment mass balance principle for each cell in a GIS. Sediment yield from a cell was estimated with RUSLE. The outflow sediment from a cell was calculated by multiplying the sediment yield of the cell by the sediment delivery ratio (SDR) of the cell. The outflow sediment from the upstream cell becomes the incoming sediment of the downstream cell. Therefore the erosion and deposition potential of each cell could be determined from the sediment mass balance i.e., the difference between the incoming and outflow of sediments of each cell. The developed model was validated by comparing the predicted sediment yields for three basins with measured data.

Sensitivity Analysis of Infiltration using a Mass Conservative Numerical Solution of Richards Equation (Richairds 방정식의 질량보존적 수치해석 해법에 의한 침투량의 민감도분석)

  • Choi, Hyun Il
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.23 no.5
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    • pp.683-688
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    • 2007
  • Water flow into unsaturated soils is most often modeled by Richards equation consisting of the mass conservation law and Darcy's law. Three standard forms of Richards equation are presented as the head (${\Psi}$)-based form, the moisture content (${\theta}$) based form, and the mixed form. Numerical solutions of these partial differential equations with highly nonlinear terms can cause poor results along with significant mass balance errors. The numerical solution based on the mixed form of Richards equation is known that the mass is perfectly conserved without any additional computational efforts. The aim of this study is to develop fully implicit numerical scheme of Richards equation for one-dimensional vertical unsaturated flow in homogeneous soils using the finite difference approximation, and then to perform sensitivity analysis of infiltration to the variations in the unsaturated soil properties and to different soil types.

Estimation of Mass Error in the Simulation of Mixing of Instantaneously Released Pollutants (순간 유입된 오염물질의 혼합 모의 시 질량 오차 산정)

  • Lee, Myung Eun;Seo, Il Won
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.5B
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    • pp.475-483
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    • 2008
  • 2D finite element model for analysis of transport of accidentally released pollutants in the flow was developed by SUPG method, and the mass balance of this model was checked though two example problems: line source and point source problem in the straight channel and unidirectional 2D flow field, respectively. All the test cases were simulated with both SUPG and conventional Galerkin method to compare the accuraccy of the numerical mass balance. Test results show that the model with SUPG can adequately conserve the released mass though simulation than the model using Galerkin method, so the developed model verified to be appropriate to solve this accidental mass release problem.

Improvement of a wetting and drying scheme for KU-RLMS model (KU-RLMS 모형의 잠김-드러남 기법 개선)

  • Lee, Nam-Joo;Lee, Hae-Gyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.711-711
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    • 2012
  • 이 연구에서는 수심적분된 이차원 비정상 수치모형인 KU-RLMS 모형의 잠김/드러남 기법을 개선하고, 기존의 WAD 기법과 새로 도입한 기법의 정확도 평가를 수행하였다. 기존의 WAD 기법은 수학적으로는 다소 불완전하지만 수치적으로는 손쉬운 방법으로써, 각 시간 단계에서 잠긴 격자 또는 드러난 격자를 시험하고, 각 격자의 경계에서 플럭스에 대한 개폐 조건을 적용하는 방법을 사용하였다. 개선된 기법은 WAD 경계에서의 질량보존을 고려하는 방법이다. 두 가지 잠김/드러남 처리 과정의 정확도 비교는 포물형 수조에 대한 해석해와 수치모형의 결과를 비교하는 방법을 사용하였다. 기존에 WAD 기법은 수치해와 해석해의 위상차가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 진폭은 조금씩 감소하는 현상이 나타났지만, 개선된 기법을 사용할 경우 위상차와 진폭감소 현상이 현저히 개선됨을 확인할 수 있었다.

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Applicability of stochastic flocculation model and its capability when incorporated into sediment transport model (추계학적 응집모형의 적용성 및 유사이동 모형과의 결합가능성)

  • Son, Minwoo;Byun, Jisun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.368-368
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    • 2016
  • 점착성 유사는 응집현상을 통해 크기와 밀도를 바꾸고 이에 따라 부유 및 이동에 큰 영향을 미치는 침강속도가 지속적으로 변화한다. 따라서 점착성 유사의 거동을 이해하기 위해서는 응집현상에 대한 고려가 필수적으로 이루어져야 한다. 현재까지 이루어진 응집현상 모형은 크게 Population balance equation type 모형(PBE)과 Floc growth type 모형(FGM)으로 나뉜다. PBE 모형은 점착성 유사의 입도분포를 모의할 수 있는 장점이 있는 반면에 닫힌 계에서 질량보존을 만족시키지 못하는 단점을 가진다. FGM 모형은 간단한 식을 통해 질량보존을 만족시키고 수치적으로 효율적인 모의를 할 수 있는 반면 입도분포를 모의할 수 없는 단점을 가진다. 이러한 장단점으로 인해 PBE 모형은 유사이동모형과 결합되어 이용된 사례가 없으며 FGM 모형은 유사이동모형과 결합되어 평균적인 점착성 유사의 거동만을 모의하는 연구에 이용되었다. 본 연구에서는 Stochastic floc growth type 모형(SFGM)의 개발에 따라 이해할 수 있는 점착성 유사이동의 특성과 이를 유사이동 모형과 결합시키는 방향에 대해 검토한다. 현재까지 진행된 연구 결과를 분석하면 SFGM은 질량보존을 만족시키면서도 점착성 유사의 입도분포를 모의할 수 있는 장점을 가지는 것으로 판단된다. 특히 난수발생의 단계에서 적절한 확률분포형을 선정하고 확률매개변수의 보정이 이루어지는 경우에는 높은 정확도를 가지는 입도분포 모의가 가능하다. 가는 모래를 대상으로 하는 비점착성 유사의 경우에는 추계학적인 유사이동 모형의 개발이 활발히 이루어져 왔다. 개발된 모형은 실제 측정값에 적용되어 다양한 학술적 가능성을 보여왔다. 따라서 SFGM의 개발이 점착성 유사의 이동모형과 결합되는 경우에는 점착성 유사가 지배적인 다양한 환경에서의 거동 특성을 이해할 때 매우 유용할 것으로 판단된다. 응집모형은 난류의 강도에 지배적인 영향을 받으며 유사의 입경 및 밀도 변화를 계산한다는 점을 고려할 때 유사이동 모형 역시 난류 강도에 대한 정보를 계산할 수 있는 지배방정식을 필요로 한다. 향후 개발될 추계학적 점착성 유사의 이동모형은 난류에 대한 정보, SFGM의 결합 등을 필요조건으로 가진다.

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Formulation of Mass Conservation and Linear Momentum Conservation for Saturated Porous Media in Arbitrary Lagrangian Eulerian(ALE) Description (포화된 다공질 매체의 질량 보존과 운동량 보존에 대한 Arbitrary Lagrangian Eulerian(ALE) 정식화)

  • Park, Tae-Hyo;Jung, So-Chan;Kim, Won-Cheul
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.5-10
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    • 2003
  • The solids and the fluids in porous media have a relative velocity to each other. Due to physically and chemically different material properties and their relative velocity, the behavior of saturated porous media is extremely complicated. Thus, in order to describe and clarify the deformation behavior of saturated porous media, constitutive models for deformation of porous media coupling several effects need to be developed in frame of Arbitrary Lagrangian Eulerian(ALE) description. The aim of ALE formulations is to maximize the advantages of Lagrangian and Eulerian elements, and to minimize the disadvantages. Therefore, this method is appropriate for the analysis of porous media which are considered for the behavior of the solids and the fluids. For this reason, mass balance equations for saturated porous media are derived here in ALE description frames. ALE formulations of mass conservation for the solid phase and the fluid phase are expressed. Then, linear momentum balance equation for porous media as multiphase media is expressed.

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Two-Dimensional Model for the Prediction of Inundation Area in Urbanized Rivers (도시하천에서의 홍수범람도 작성을 위한 2차원 모형의 개발)

  • 한건연;박재홍
    • Water for future
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    • v.28 no.6
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    • pp.119-131
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    • 1995
  • Two-dimensional diffusion and kinematic hydrodynamic models have been studied for preparing the flood inundation map. The models have been tested by applying to one-dimensional dam-break problem. The results have good agreements compared with those of dynamic wave model. The diffusion wave model produces the mass conservation error close to zero. Floodwave analyses for two-dimensional floodplain with obstruction and channel-floodplain show both stable and efficient results. The model presented in this study can be used for flood inundation map and flood warning system.

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Comparison of Characteristics of Outflow Hydrograph Using the Linear and Nonlinear Muskingum-Cunge Methods (선형과 비선형 Muskingum-Cunge법에 의한 유출곡선의 특성 비교)

  • Kim, Jin-Su;Kim, Jin-Hong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.32 no.4
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    • pp.417-426
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    • 1999
  • A series of numerical experiments is performed to compare the characteristics of outflow hydrograph using linear and nonlinear Muskingum-Cunge methods for two cases: (a) sinusoidal inflow hydrographs and (b) rainfall inputs. The nonlinear method shows the steepening of the rising limb, coupled with a corresponding flattening of the receding limb. The linear method conserves mass exactly. In contrast, the nonlinear method is subject to a gain and a loss of mass. The loss of mass and the subsidence of peak outflow increases with a mild slope, a small baseflow $q_b$ and a large peak inflow to baseflow ratio $q_p/q_b$. A shock wave and associated numerical instability results in the increase of mass for a steep slope and a large $q_p/q_b$ ratio. While the linear method depends on the reference flow per unit-width, the nonlinear method depends on a baseflow and the $q_p/q_b$ ratio. It is found that, unlike for the sinusoidal inflow, the outflow for the rainfall inputs conserves mass fairly exactly in the nonlinear method.

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W UMa형 접촉쌍성 AH Cancri에 대한 측광학적 연구

  • 윤재혁;김호일;이재우;김승리;성언창;경재만;오갑수
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.22-22
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    • 2003
  • 1998년 12월부터 1999년 5월까지 총 10일간 소백산천문대의 61cm 망원경과 PM512 CCD 카메라를 이용하여 W UMa형 접촉 식쌍성 AM Cnc의 CCD 측광관측을 수행하여 BVI 광도곡선을 완성하였다. 새로운 광도곡선으로부터 주극심시각 2점, 부극심시각 3점을 얻었다. 이 관측치를 포함하여 AH Cnc의 관측된 모든 극심시각을 수집하여 분석한 결과, 영년 주기 증가를 보이고, 변화 원인을 질량이 큰 별에서 질량이 작은 별로의 보존적 질량이동에 의한 것으로 해석하였다. 영년주기 증가율은 3.18$\times$$10^{-7}$ day/year이다. 새로운 BVI 광도곡선을 WD 쌍성 모델의 접촉모드(Mode 3)로 분석하여 측광해를 산출하였고, 측광해의 결과는 질량비 0.159, 궤도경사각 86$^{\circ}$, 접촉도(fill-out factor) 49%등으로 계산되었다. 측광해를 Sandquist & Shetrone(2003)의 연구결과와 비교하면 질량비와 궤도경사각은 거의 같고, 접촉도는 약간 작은 값이다. 작은 값이다.

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