• Title/Summary/Keyword: 2차원 수치모델

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A Numerical Study of 1-D Surface Flame Spread Model - Based on a Flatland Conditions - (산불 지표화의 1차원 화염전파 모델의 수치해석 연구 - 평지조건 기반에서 -)

  • Kim, Dong-Hyun;Tanaka, Takeyoshi;Himoto, Keisuke;Lee, Myung-Bo;Kim, Kwang-Il
    • Fire Science and Engineering
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    • v.22 no.2
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • The characteristics of the spread of a forest fire are generally related to the attributes of combustibles, geographical features, and meteorological conditions, such as wind conditions. The most common methodology used to create a prediction model for the spread of forest fires, based on the numerical analysis of the development stages of a forest fire, is an analysis of heat energy transmission by the stage of heat transmission. When a forest fire breaks out, the analysis of the transmission velocity of heat energy is quantifiable by the spread velocity of flame movement through a physical and chemical analysis at every stage of the fire development from flame production and heat transmission to its termination. In this study, the formula used for the 1-D surface forest fire behavior prediction model, derived from a numerical analysis of the surface flame spread rate of solid combustibles, is introduced. The formula for the 1-D surface forest fire behavior prediction model is the estimated equation of the flame spread velocity, depending on the condition of wind velocity on the ground. Experimental and theoretical equations on flame duration, flame height, flame temperature, ignition temperature of surface fuels, etc., has been applied to the device of this formula. As a result of a comparison between the ROS(rate of spread) from this formula and ROSs from various equations of other models or experimental values, a trend suggesting an increasing curved line of the exponent function under 3m/s or less wind velocity condition was identified. As a result of a comparison between experimental values and numerically analyzed values for fallen pine tree leaves, the flame spread velocity reveals a prediction of an approximately 10% upward tendency under wind velocity conditions of 1 to 2m/s, and of an approximately 20% downward tendency under those of 3m/s.

Analysis of Sloshing Problem by Numerical Method (수치기법을 이용한 Sloshing 문제의 해석)

  • Y.H. Kim;Y.J. Park
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.29 no.3
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    • pp.33-44
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    • 1992
  • In the present paper, three types of analytic and numerical method are applied to the analysis of sloshing problem. Analytic solution with linear free-surface boundary condition is introduced and numerical methods are used to analyze flued flow trapped in two-and three-dimensional tanks. Source-distribution method is applied to two- and three-dimensional rectangular tanks and sphere tank. Finite difference method is utilized to compute fluid motion and pressure evolution in two dimensional tanks with girders or slopes. Calculated results are compared with those of experiment or other numerical techniques.

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Accuracy Assessment of 3D Geo-positioning for SPOT-5 HRG Stereo Images Using Orbit-Attitude Model (궤도기반 모델을 이용한 SPOT-5 HGR 입체영상의 3차원 위치결정 정확도 평가)

  • Wie, Gwang-Jae;Kim, Deok-In;Lee, Ha-Joon;Jang, Yong-Ho
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.27 no.5
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    • pp.529-534
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    • 2009
  • In this study, we investigate the feasibility of modeling entire image strips that has been acquired from the same orbital segments. We tested sensor models based on satellite orbit and attitude with different sets(Type1 ~ Type4) of unknowns. We checked the accuracy of orbit modeling by establishing sensor models of one scene using control points extracted from the scene and by applying the models to adjacent scenes within the same orbital segments. Results indicated that modeling of individual scenes with 1st or 2nd order unknowns was recommended. We tested the accuracy of around control points, digital map using the HIST-DPW (Hanjin Information Systems & Telecommunication Digital Photogrammetric Workstation) As a result, we showed that the orbit-based sensor model is a suitable sensor model for making 1/25,000 digital map.

Simulation of Erosion/deposition in Debris Flow (토석류의 침식/퇴적과정 모의)

  • Jun, Byong Hee;Jun, Kye Won;Kim, Byung Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.63-63
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    • 2015
  • 산사태나 토석류와 같은 산지재해가 빈발하고 인명과 재산의 피해가 증가함에 따라 적절한 대책이 시급하게 요구되고 있다. 토석류 매커니즘에 대한 많은 선행 연구가 이루어졌으며, 토석류 수치해석은 설정된 지형이나 수문곡선 등의 조건하에서 토석류의 발생, 이동, 퇴적, 범람범위 등의 거동을 표현하는 것이다. 본 연구에서는 토석류 해석에 자주 이용되는 Takahashi model과 Egashira model을 이용하여 침식과 퇴적과정을 모의하였다. Takahashi model에서는 토석류, 소류 상집합유동 등에 따라 유동형태가 달라지는 반면, Egashira model에서는 유동형태의 구분없이 침식이나 퇴적이 일어나지 않는 평형경사를 상정하여 하상구배가 평형구배를 만족시키는 방향으로 침식/퇴적이 발생한다고 평가한다. 이러한 각각의 토석류 모델을 이용하여 여러 가지 하상에서의 침식현상, 퇴적현상을 수치모의하고 각 모델의 해석결과를 비교하였다. 또한 이동상에서의 침식/퇴적거동을 해석하였으며, 실제 지형에 대한 적용가능성을 검토하였다. 이러한 토석류 수치해석 결과를 이용하여 토석류재해의 규모나 범위를 예측할 수 있으며 실제로 발생한 토석류재해의 검증, 사방구조물의 기능평가에도 유용하게 이용될 수 있다. 본 연구에서는 1차원해석에 머물러 있으나 계류상의 거동을 표현하고 사방구조물의 위치선정을 위해서는 무리가 없으며, 향후 2차원해석을 통해 범람거동을 해석한다면 토석류위험지도 작성에 유효할 것으로 판단되었다.

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Estimation of Transverse Dispersion Coefficients Using Experimental and Numerical Method in River (자연하천에서 추적자 실험 및 수치모의를 통한 횡분산 계수 산정)

  • Seo, Il Won;Jung, Sung Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.74-74
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    • 2017
  • 자연하천에서 수자원의 원활하고 안전한 관리에 있어서 오염물의 혼합 거동에 대한 이해는 매우 중요하다. 대부분의 자연하천의 경우 만곡부 및 합류부와 같은 복잡한 지형을 갖고 있으며 이러한 경우 하천의 흐름이 복잡한 형태를 갖게 된다. 특히 수생태계에 많은 영향을 미치는 하폐수 처리장 처리수는 대부분 1차적으로 지류로 방류되어 이후 본류로 지속적으로 유입되게 된다. 이러한 오염물질이 지류로부터 본류로 혼합되는 합류부 구간의 경우 일반적인 1차원 혼합이 아닌 횡방향을 포함하는 2차원적인 혼합 거동에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 금호강과 진천천이 좌안으로부터 오염물질이 지속적으로 유입되는 낙동강 중류구간 합류부에서의 혼합 구간의 연구를 위하여 횡분산계수 산정을 위하여 전기전도도(electrical conductivity: EC)를 이용한 농도 추적 실험을 수행하였다. 낙동강 본류에서 정해진 측선을 따라 센서가 설치된 보트를 이용하여 실시간으로 농도, 수리량 데이터를 GPS 위치 데이터와 함께 취득하였다. 또한 실험으로부터 취득한 자료를 바탕으로 2차원 이송-확산 혼합 거동 모델인 CTM-2D 수치모형을 이용하여 모의하였다. 실험 수행 결과, 지류인 금호강과 진천천의 EC 농도가 합류 전 낙동강 본류의 EC 기저농도 보다 더 높은 값을 나타내었다. 지류의 유입으로 인하여 본류 좌안 쪽에서 전기전도도의 값의 상승을 확인할 수 있었으며 하류로 이동할수록 불균등했던 전기전도도의 분포가 횡방향 혼합을 통하여 점점 균등한 분포로 전환되는 것으로 나타났다. 또한 2차원 혼합 거동 분석에 필요한 횡 분산계수 산정을 위해 모멘트법, 해석해를 이용한 추적법, 수치모형을 통한 역산법을 통해 산정하여 결과를 비교하였다. 그 결과 모멘트법의 경우 다른 방법들에 비하여 전반적으로 과소 산정하는 경향을 나타내었다.

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A study on Accuracy Improvement of Three-Dimension Terrain Modelling (3차원 지형모델링의 정확도 향상에 관한 연구)

  • 신봉호;양승용;엄재구;송왕재
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.14 no.2
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    • pp.151-157
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    • 1996
  • This study, experimentally, aims at presenting the methodology to construct an efficient digital terrain by com-paring and analyzing the accuracy among the existing Digital Terrain Models, develope 3-D fractal terrain model-ling program by applying digital algorithm of fractal geometry and using turbo pascal, and lastly perform basic research on constructing GSIS-based 3-D fractal terrain modelling system by integrating a PC-based GSIS Pack-age and the 3-D fractal terrain modelling program developed by this paper. The results are as follows -First, the method to produce TIN(Triangulated Irregular Network) by the combination of point data and line data was showed as an alternative to construct efficient Digital Terrain Model. Second, developing GSIS-based 3-D fractal terrain modelling system, applying fractal geometry is the basic research in developing the new terrain modelling method. also, this study presented the possibility of 3-D terrain modelling with the use of fractal.

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Numerical Simulation of Two-Dimensional Shipping Water by Using a Simplified Model (단순화 모델에 의한 2차원 갑판침입수의 수치 시뮬레이션)

  • Kim, Yong J.;Kim, In C.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.2
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    • pp.1-12
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    • 1996
  • Hydrodynamic characteristics of shipping water on deck are investigated by using a simplified two-dimensional model. Formulation of the shipping water on deck leads to a nonlinear hyperbolic system of equations based on the shallow-water wave theory. Time-domain solution of these equations are obtained numerically using a finite difference method which adopts predictor-corrector method for time-marching and 2nd upwind differencing method for convection term calculation. To confirm the validity of the present numerical method, we calculated some shallow-water wave problems accompanying a bore and compared the obtained results with the analytic solutions. We found good agreements between them. Though the calculation results of shipping water on deck, we show that the shipping water flows into the deck as a rarefying wave arid grows into a bore after colliding with a deck structure. Also we examined the effects of acceleration and slope of deck and found that they have significant influences on the flow of shipping water.

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Numerical Analysis on the Reacting Flow-Field of Coaxial Combustor with a Wedge-Shaped Flame Holder (Wedge형 보염기를 장착한 동축형 연소기의 반응 유동장 수치해석)

  • Ko Hyun;Sung Hong-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.450-454
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    • 2005
  • A numerical analysis is performed to analyze the reacting flow-field of an axisymetric coaxial ramjet combustor. Two dimensional Navier-Stokes equation with low Reynolds number $k-\varepsilon$ turbulence model is utilized and finite-rate chemistry model is adopted. Eddy dissipation model is applied for a modeling of turbulent combustion. Two different types of combustors (combustor with a suddenly expanded dump and combustor with wedge-shaped flame holders) are compared in a view point of flame stabilizing.

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A Numerical Modelling of the tidal front in the Mid-yellow sea off Korea using a concept of Mixing rate (혼합율 개념을 이용한 서해 중부 조석전선의 수치모델)

  • 신상익;승영호
    • 한국해양학회지
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    • v.28 no.2
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    • pp.121-131
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    • 1993
  • The tidal front forming in the Mid-Yellow Sea off Korea, near Tae-An peninsular, is calculated using a 3-D general circulation model(Semtner, 1974) and the concept of mixing rate, an extension of the concept of mixing efficiency proposed by simpson & Hunter(1974). Along the north and south open boundaries, simple radiation conditions are applied. The model is run with the initial state which represents the winter condition. With imposed uniform heating by solar radiation and spatially-different vertical mixing, the model then generated the tidal front comparable to the observed one.

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수치계산을 통한 증기폭발 전파과정 해석

  • 박인규;박준철;방광현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.531-537
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    • 1995
  • 본 논문에서는 증기폭발의 전파과정을 해석하기 위한 수학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 용융물, 용융파편, 그리고 냉각재 기상과 액상 둥 4상 유체의 2차원적인 천이거동을 지배방정식 및 관련상관식의 수치적 해를 구함으로써 증기폭발의 전파속도 및 폭발압력 등을 예측할 수 있다. 모델에 사용된 주요 상관식은 용융물 분쇄, 냉각재 상변화, 에너지 교환, 그리고 운동량 교환함으로 구성되어 있다. 냉각재의 상태를 결정하는데 있어서 냉각재의 기상과 액상 사이의 열역학적인 비평형을 허용할 수 있도록 냉각재의 상태방정식을 구성하였다. 주석/물의 증기폭발에 대한 예제계산을 수행한 결과 폭발의 전파속도 및 압력 등에 있어서 합당한 것으로 밝혀졌다. 또한 중요한 초기변수(중기 분율, 용융물 분율) 및 관련상관식에 대한 민감도 분석을 수행함으로써 모델개선을 위한 중요인자를 제시하였다.

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