• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.256-256
• /
• 2021

Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.23-30
• /
• 1989

Propagation phenomena of nonlinear pressure waves in a bubbly mixture are studied. The governing equations for a bubbly mixture are derived heuristically and energy equation is incorporated with other governing equations to take thermal effects into consideration inside the bubble. This non-isothermal condition of the bubble inside is especially important when high amplitude pressure waves are treated. Keller's equation is adapted for the bubble dynamics as practical problem. Some numerical simulations are carried out for the shock tube problem using a computer program based on the above model. A comparison with experimental results of Noordzij and van Wijngaarden shows that the structure of the wave in the shock tube experiment seems to be much more significantly affected 요 the complex heat transfer phenomena inside the bubbles than by the relative translational motion between bubbles and surrounding liquid.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.221-224
• /
• 2003

A numerical study is carried out for the detonation wave propagation through a T-branch. The T-branch is a crucial part of the combustion wave igniter, a novel concept of rocket ignition system aimed for the simultaneous ignition of multiple combustion chambers by delivering detonation waves. Euler equation and induction parameter equation are used as governing equations with a reaction term modeled from the chemical kinetics database obtained from a detailed chemistry mechanism. Second-order accurate implicit time integration and third-order space accurate TVD algorithm were used for solution of the coupled equations. Over two-million grid points enabled the capture of the dynamics of the detonation wave propagation including the degeneration and re-initiation phenomena, and some of the design factors were be obtained for the CWI flame tubes.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2004.05b
• /
• pp.468-473
• /
• 2004

본 연구에서는 기존의 ㅡ자형, ㄴ자형, ㄷ자형 조파시스템이 경사진 방향으로 가동될 때 발생되는 에너지의 불연속성으로 인한 회절철상이나 구조물에서 반사된 파가 조파판에서 발생하는 재 반사 철상의 단점을 보완할 수 있도록 곡선형태의 조파판을 배치하여 수치실험을 행하였다. 조파판을 곡선형으로 배치시켜 실험 대상물에서부터 반사된 파가 가능한 조파판에 직각으로 부딪치도록 유도하였다. 편미분 격자생성기법을 도입하여 구성된 곡선형 격자망에서 Copeland(1985)의 완경사 방정식을 이용하여 수치해석 하였다. 우선, 1차원 실험영역에서 파를 생성하여 대상구조물에서 반사되어 돌아온 반사파 성분을 조파판에서 흡수하면서 입사파를 생성하는 현상을 재현하였다. 그 후, 실험영역을 2차원으로 확장시켜 조파판을 곡선형으로 배치하여 수치 실험하여 진행파와 회절파의 중첩으로 고안된 해석해와 수치 해를 비교하려다. 그 결과, 기존의 조파시스템에 비하여 에너지 불연속선에서의 회절 현상도 발생하지 않고 반사파 성분을 효율적으로 흡수하는데 효과적임을 알아냈다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.197-203
• /
• 1998

An approach of decomposing the reflecting components is proposed by using the mild-slope equation of hyperbolic type which has the similar form to the shallow water equations. The approach is verified on Booij's problem and sinusoidally varying ripples. Inclusion of higher-order bottom effect given by chamberlain and Porter(1995) yields even more satisfactory results than the Berkhoff's mild-slope equation when compared with finite element solution or experiments.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.62-69
• /
• 1998

The harmonics caused b th nonlinear operation of transmission equipments are not identified yet and have been seldom studied. Sources of harmonics in nonlinear circuit, especially caused by the nonlinear operation of transmission equipments, can be approximately modeled with Duffing's Equation which is often referred in nonlinear mechanical oscillation problem. In this study, a new analytic technique is proposed for the analysis of harmonics n nonlinear circuits using Duffing's Equation and compared with some conventional methods. Finally some case studies were performed to evaluate the performance of proposed method and conventional methods.

• Journal of Industrial Technology
• /
• v.17
• /
• pp.131-135
• /
• 1997

이 논문에서는 이동하는 파를 해로 갖는 편미분 방정식의 해를 찾는 방법에 대하여 연구하였다. 특히 이 해가 움직이는 근원을 가질 경우에 앞쪽으로 이동하는 해가 존재하는지의 여부를 파악하는데 어떻게 증명할 것인지를 보였다. 앞쪽으로 이동하는 해를 갖는 경우는 반응-확산 방정식에서 그 해를 찾아 볼 수 있으며, 움직이는 근원을 가진 경우에 앞쪽으로 진행되는 해를 갖는 경우는 화학 공정의 모델등에서 그 해를 찾아 볼 수 있는데 이 문제를 중심으로 어떻게 해의 존재 여부를 증명할 수 있는지를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 1993.07a
• /
• pp.29-33
• /
• 1993

이제까지 천해역에서의 파랑변형을 계산하는 여러가지 수치모형이 제안되어 있다. 그 가운데 Berkhoff(1972)가 유도한 완경사방정식을 수치계산이 쉽고, 쇄파감쇠 및 반사의 고려가 용이한 형태로 개량한 환산·경도(1985)의 시간의존 쌍곡선형 완경사방정식은 널리 이용되고 있다. 계산대상영역에 파가 비스듬하게 입사하는 경우, 외해측 경계뿐만 아니라, 파가 입사하는 측의 측방경계도 입사경계가 될 수 있다. (중략)

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.156-160
• /
• 1992

The evolution of leading waves generated by a wavemaker in a two-dimensional tank has been studied. The front of wave trains can be described in general by the Schrodinger equation. In particular, when the slope of the carrier waves is steep, and hence nonlinearity becomes important, the cubic Schrodinger equation is proved to be an appropriate mathematical model. Computations are made by using the Crank-Nicolson algorithm and compared with experimental data. It is found that the numerical result predicts the evolution of leading waves fairly well and the evolution is significantly affected by nonlinearity for steep waves when kh＞1.36.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.274-281
• /
• 2002

Numerical analysis for the Bragg reflection due to a sinusoidally and a doubly-sinusoidally varying seabeds was performed by using a couple of ordinary differential equations derived from the Boussinesq equations. Incident waves are a train of cnoidal waves. The effects of the dispersion and shape of seabed were investigated. It is shown that the reflection of a sinusoidally varying seabed is enhanced by increasing the dispersion and the amplitude of a seabed. The reflection of waves over a doubly-sinusoidally varying seabed can also be enhanced by increasing the amplitude of seabed decreasing the difference of wave numbers of seabed components.