• Title/Summary/Keyword: 1차원 격자

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Application of IDL for Establishing the Database and Visualization System of National Wind Map (국가바람지도 데이터베이스화 및 가시화를 위한 IDL 활용)

  • Kim, Hyun-Goo;Lee, Soon-Hwan;Lee, Sang-Woo;Lee, Jong-Hyuk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.185.2-185.2
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    • 2010
  • 한반도 국가바람지도(김현구, 2009)는 한국에너지기술연구원에서 지식경제부의 부처임무사업으로 구축되었으며 현재 웹서비스(http://www.kier-wind.org)를 통하여 정보를 제공하고 있다. 국가바람지도는 수치기상예측(NWP; Numerical Weather Prediction) 모델을 이용하여 영토, 영해에 대해 $1km{\times}1km$의 고해상도로 작성한 뒤(이순환 등, 2009) 풍력자원 정보로 재가공되었다. 한반도 국가바람지도는 5년의 장기간에 대한 시계열 수치기상예측에 의하여 구축되었기 때문에 데이터베이스(DB; database)의 효율적 관리가 필연적으로 요구된다. MM5 또는 WRF 모델의 고유 출력포맷의 자료구조는 풍력자원분석에 필요한 기상요소 외에도 대기과학자에게 필요한 수많은 기상인자를 종합적으로 포함하고 있다. 따라서 2차원 층(layer) 또는 3차원 공간분포 분석 및 계산격자인 셀(cell)에서의 1차원 시계열 분석 등 다양한 자료축출에는 비효율적인 자료구조가 된다. 이러한 자료구조의 불편을 해소하기 위해서는 기상요소별로 독립적이고 빈번한 시계열 자료 추출에 효율성을 가지며 어떤 프로그래밍 언어를 사용하든지 직관적으로 쉽게 사용할 수 있는 바람지도 데이터베이스의 재구성이 요구된다. 이에 대용량 수치자료의 처리 측면에서 장점을 가지는 과학기술 프로그래밍 언어인 IDL을 기반으로 국가바람지도의 자료구조를 효율화하여 데이터베이스화 하였으며 IDL에 내재된 그래픽 기능을 활용하여 가시화를 구현함으로써 연구개발자의 입장에서 국가바람지도의 활용성 및 효율성을 향상시키고자 하였다.

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Development and Application of Coupled System for River Flow Analysis with Multi-dimensional Models in Nakdong River (낙동강수계 하천 흐름연계분석 시스템 개발 및 적용)

  • Ahn, Jung Min;Im, Toe Hyo;Lee, In Jung;Cheon, Se Uk;Lyu, Siwan
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.16 no.4
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    • pp.389-402
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    • 2014
  • In this study, simulation technique with multi-dimensional model(EFDC), coupled with COSFIM and FLDWAV, has been applied to the upstream and downstream of weirs for hydraulic characteristics analysis through development of system and was performed for 8 multi-function weirs on Nakdong river using developed system. COSFIM, FLDWAV and EFDC can utilize suitable model in situation because they have pros and cons according to practical use purpose. Developed technique can offers spatial and grid unit information as well as line and section unit information from 1-D modeling. It is considered that the coupling simulation technique can provide useful hydraulic information for river management and treatment.

An application of Smoothed Particle Hydrodynamics on intake system analysis in a dam (입자법을 이용한 댐 취수 운영의 3차원 해석 적용)

  • Kim, Sunghoon;Cho, Kwangjoon;Park, Chungik;Moon, Sukju;Kim, Jongchan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.92-92
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    • 2019
  • 최근 기존의 격자방식의 해석 방법을 벗어나 해석 영역에 대한 분할을 별도로 고려치 않는 수치기법의 실무적 적용사례가 증가 하고 있으며, 이러한 방식중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 방식이 근자에 수자원 분야에서도 도입되어 관수로 및 개수로 해석 또는 복합해석 등에 활용된 바 있다. 최초 도입된 무격자방식의 모형들은 주로 복잡한 형상을 지니는 유체기계 등에 활용성이 높았던 바, 큰 규모의 해석 도메인을 가지는 수자원 분야에서의 SPH의 실무적용 평가와 효율성의 확보를 위해서, 본 연구는 국내 댐을 시범 대상으로 하여 SPH 수치해석 툴을 적용하고자 하였다. 분석 대상댐은 국내 P댐으로서 관리수위의 변동은 크지 않으나, 댐 직상류의 만곡이 심하고 다수의 대규모 취수구를 가진 곳으로 상시 발전방류 및 수시 댐 수문방류에 의해 유체의 흐름이 2,3차원의 복잡성을 띄고있기 때문에, 3차원 전산유체역학 Tool의 적용이 적절한 것으로 판단하였다. 해석을 위해 하류경계조건을 댐축과 문비로 설정하였고 상류 1km까지를 해석의 도메인으로 설정하였다. 소요시간을 줄이기 위해 여러 번의 모의를 거쳐 입자의 평균 입경은 0.6m로 제안하고 시격은 1초 미만(평균 0.5초)로 설정하였다. 수문 및 발전방류는 해당댐의 1~2년 빈도 수준에 해당하는 $5,000m^3/s$ 이하의 유량을 기준으로 하여 모의를 수행하였다. 모의의 안정성을 확보한 이후에는 해당 댐지역의 하류영향을 고려한 문비제어를 반영한 다양한 방식의 수문운영 및 취수지점의 순간 수위 영향을 검토하였다. 그 결과로 본 모의에서는 특정한 수문의 운영 조건에서는 댐수위 계측지점과 인근 취수지점 간에도 0.2m 수준의 순간 수위차가 발생할 수 있음을 보였으며, 이는 경우에 따라 취수시설의 일시적 장애요소로 발생할 수 있음을 의미한다. 따라서, 현재의 취수구조물과 문비운영 특성에 따라 발생가능한 취수장애를 줄일 수 있는 운영조건의 탐색을 위해서 수치모의를 추가로 하였으며, 이 때 댐축 상류의 유속분포에 대한 추가 검토도 수행하였다. 다만, 댐에서 방류시 하류조건에 대한 검토는 추후 보강되어야 할 것으로 판단된다.

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Three Dimensional F.E. Mesh Generation by Composite Hyperpatch Representation (복합 하이퍼패치 표현을 이용한 3차원 유한 요소 격자의 자동생성)

  • Lee, Won-Yang;Choi, Young;Cho, Seong-Wook
    • Korean Journal of Computational Design and Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.76-83
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    • 1996
  • A three dimensional FE mesh generation scheme based on mapping approach is proposed in this study. A volume in Eucledian space is represented by composite hyperpatches which are piecewise cubic functions in parameters u, v, w. A key idea in the proposed approach is that I sampled grid data points lying only on the boundary surfaces are needed for the shape representation. Inner points which are necessary to form a hyperpatch are internally generated by Coons patches. This approach is most appropriate for the shapes which are compositions of hexahedronlike shapes and also severely curved.

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COMPUTATIONS ON FLOW FIELDS AROUND A 3D FLAPPING PLATE USING THE HYBRID CARTESIAN/IMMERSED BOUNDARY METHOD (HCIB 법을 이용한 변형하는 평판 주위의 3차원 유동해석)

  • Shin, Sang-Mook
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • A code is developed using the hybrid Cartesian/immersed boundary method and it is applied to simulate flows around a three-dimensional deforming body. A new criterion is suggested to distribute the immersed boundary nodes based on edges crossing a body boundary. Velocities are reconstructed at the immersed boundary nodes using the interpolation along a local normal line to the boundary. Reconstruction of the pressure at the immersed boundary node is avoided using the hybrid staggered/non-staggered grid method. The developed code is validated through comparisons with other experimental and numerical results for the velocity profiles around a circular cylinder under the forced in-line oscillation and the pressure coefficient distribution on a sphere. The code is applied to simulate the flow fields around a plate whose tail is periodically flapping under a translation. The effects of the velocity and acceleration due to the deformation on the periodic shedding of pairs of tip vortices are investigated.

A Study on Aerodynamic Properties of Two-Dimensional Rectangular Prism in Various Angles of Attack (다양한 영각을 갖는 2차원 장방형 각주의 공력특성에 관한 연구)

  • 송근택;김유택;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.26 no.4
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    • pp.485-492
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    • 2002
  • The present study is aimed to reveal macroscopic aerodynamic characteristics of two-dimensional rectangular prisms with three aspect ratios(D/H=1, 2 and 3) and six angles of attack($0^{circ}, 10^{circ}, 13.5^{circ}, 20^{circ}, 30^{circ} and 45^{\circ}$). The Reynolds number is fixed as $1\times10^4$. The SOLA-based revised finite difference method for the conservation form on irregular grid was adopted as a new numerical method. Instantaneous flow patterns at $45^{\circ}$ in case of D/H=2 and D/H=3 show larger asymmetric wake development which is closely related to the sharp decrease of drag coefficients at higher angles of attack range. Vorticity propagation into enlarged wake region is conjectured to be responsible for this phenomenon. The Strouhal number is found to be sensitive to the angle of attack at higher aspect ratios(D/H=2 and 3).

Flow Analysis of a Commercial Passenger Airplane with or without Jet Engines (상용 여객기에서 엔진의 비장착/장착을 고려한 유동 해석)

  • Kim, Yang-Kyun;Kim, Sung-Cho;Choi, Jong-Wook;Kim, Jeong-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.277-280
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    • 2006
  • This paper describes the aerodynamic interference characteristics between the ing and the engines in a commercial airplane which is realized by reverse engineering based on the photo measurement. Steady three-dimensional compressible inviscid Euler equation is solved in the unstructured grid system under the cruise condition. The lift and drag forces in the wing with engines increase by 1.49% and 3.9%, respectively compared with the wing without engines.

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Measurement of soot in flames using laser induced grating spectroscopy (레이저 유도 격자 분광학을 이용한 화염내의 soot 측정)

  • 이중재;고동섭;박철웅;한재원;이영우
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.230-231
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    • 2000
  • 최근 자동차, 항공기 등 연소과정을 수반하는 산업이 발전함에 따라 연소환경에 대한 관심이 높아지고 있다. 그런데 연소환경을 접촉식 방법으로 측정하게 되면, 측정기기가 연소환경에 영향을 주기 때문에 정확한 측정을 하기는 어렵다. 그래서 레이저를 이용한 비접촉식방법이 활용되고 있으며,$^{(1)}$ 그 중에서 LIGS(laser induced grating spectrosopy)나 DFWM(degenerate four wave mixing)$^{(1)}$ 은 신호대 잡음비가 높기 때문에 미세량으로 존재하는 분자를 검출하는데 유용할 뿐만 아니라 2차원 영상수집도 가능하다. 또한 LIGS의 시분해 신호를 분석하면 연소장내의 온도와 입자의 밀도 등을 산출할 수 있다. 본 실험에서는 대기압에서 불완전 연소장의 soot에 대한 신호를 수집, 분석하여 화염 위치에 따른 온도 변화와 soot의 농도 등을 정량적으로 조사했다.$^{(2)}$ (중략)

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Numerical Simulation of Flow and Thermal Performance in the Municapal Solid Waste Incinerator (도시폐기물 소각로내 열유동 해석을 위한 수치해석적 연구)

  • 박병수;이진욱;이정한;허일상
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.93-98
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    • 1997
  • 도시폐기물의 효율적인 소각 처리를 위해서 폐기물 처리량 50 ton/day의 화격자 소각로를 대상으로 화학반응을 고려하여 연소실 내부의 열유동 현상을 전산모사하였다. 수치해석 프로그램으로 상용코드인 PHOENICS를 사용하여 3차원 모사를 하여 실험으로 파악할 수 없는 연소실 내부의 유동 및 폐기물과 산화제와의 반응을 계산하였다. 건조부, 주연소부, 후연소부에 1차연소용공기, 연료의 분포 및 폐기물의 발열량이 노내 열유동 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 1차연소용 공기의 분포에 따라 노내 유동장의 형태에 변화가 있었으며, 벽면에서의 복사열전달을 고려한 경우 2차연소실과 출구근처에서 온도분포가 파일롯트 플랜트 실험결과와 잘 일치하는 r서으로 나타났다.

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Statistical Performance for wind and pollution fields simulated by AWS assimilation processes in Seoul metropolitan area (수도권 지역에서 AWS자료 동화에 의해 개선되는 바람장 및 농도장의 통계적 분석)

  • Park, Il-Su;Kim, Chul-Hee;Kim, Jung-Su;Yoo, Chul;Kim, Rok-Ho;Lee, Seok-Jo
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.161-161
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    • 2002
  • 수도권 지역에서 3차원 바람장 및 농도장의 공간 특징을 모의하기 위해 AWS 자료동화 기법을 호주 CSIRO에서 개발된 비정역학 TAPM(The Air Pollution Model, V.2) 에 적용하여 2002년 7월 2일부터 7월 11일까지 10일 동안 1km$\times$1km격자에서 바람장 및 농도장을 도출하였다. (중략)

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