• 제목/요약/키워드: Longitudinal Dispersion

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개수로에서 흐름방향 유속의 횡분포 이론식에 기반한 종분산계수 개발 : II. 종분산계수 (Development of Longitudinal Dispersion Coefficient Based on Theoretical Equation for Transverse Distribution of Stream-Wise Velocity in Open Channel : Part II. Longitudinal Dispersion Coefficient)

  • 백경오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권4호
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    • pp.299-308
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 하천에서 흐름방향 유속의 횡분포식에 기반하여 1차원 종분산계수를 이론적으로 유도하고 이들의 타당성을 검증하는 것이다. 이를 위해 본 논문의 전편 "I. 흐름방향 유속의 횡포식"에서는 SKM을 도입하여 삼각형 단면수로에서 횡분포식을 해석적으로 유도하였다. 본 논문의 후편 "II. 종분산계수"에서는 전편에서 유도된 유속의 횡분포식을 기반으로 1차원 종분산계수 이론식을 새롭게 개발하였다. 개발된 종분산계수 이론식을 검증하기 위해 전편과 동일한 하천에서 수행된 추적자 농도 실험 결과를 이용한 관측 종분산계수와 비교 분석하였다. 또한 개발된 종분산 계수식을 기존의 식들과 비교하여 본 연구에서 개발된 식의 차별점 및 우수성을 검토하였다. 결과적으로 무차원 종분산계수는 무차원 횡확산계수에 반비례하고, 하폭 대 수심비의 제곱에 비례하였다. 그리고 Manning의 조도계수의 제곱에 반비례함을 확인할 수 있었다.

비보존성 오염물질에 대한 종확산 방정식의 수치해법 (A Numerical Method for Longitudinal Dispersion Equation for Nonconservative Contaminants)

  • 유명관;전경수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.607-616
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    • 1999
  • 비보존성 오염물질의 종확산에 관한 수치모형을 개발하였다. 계산기법으로는 종확산 방정식을 이송, 감쇠 및 확산 방정식으로 분리하고, 이들 방정식을 1/3 시간 간격에 대하여 번갈아 계산하는 단계분리 유한차분기법을 사용하였다. 이송방정식에 대해서는 Holly-Preissmann 기법을, 감쇠방정식에 대해서는 해석적 방법을, 확산방정식에 대해서는 Crank-Nicholson 기법을 각각 사용하였다. 오염물질이 불균일 흐름 내로 연속적으로 유입되는 경우 및 균일 흐름 내로 순간적으로 부하되는 경우에 대한 종확산 문제에 모형을 적용하여 계산결과를 정확해와 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 감쇠방정식의 수치해법으로써 Euler 방법을 사용하는 기존의 모형에 계산결과를 비교하였다. 감쇠계수가 커질수록 본 모형이 기존의 모형에 비하여 더욱 정확한 계산결과를 나타내었다.

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그루브 채널에서 왕복 유동에 의한 열확산 촉진에 관한 연구 (Longitudinal Thermal Dispersion Enhancement by Oscillating Flow in a Grooved Channel)

  • 김서영;김수현;강병하
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권10호
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    • pp.1075-1082
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    • 2005
  • The characteristics of longitudinal dispersion enhancement by the flow oscillation are numerically studied according to various groove geometries in a 2-D channel in the present study. The length of expanded section l$_{1}$/h$_{1}$ is varied from 0 to 8.75. The oscillating flow condition is given at both side ends, i.e., u = Asin ($2{\pi}ft$) The non-dimensional temperatures at both side ends are set to zero. The bottom and top walls are adiabatic. The local heat sources are located at the middle of the groove wall. In order to solve the governing equations, the SIMPIER algorithm is employed. The present results indicate that maximum longitudinal thermal dispersion can be achieved when the area ratio of the expanded section to the contracted section in the grooved channel becomes 1.

하천에 순간 유입된 오염물질의 거동 특성 분석 (Analysis of Behavior Characteristics of Instantaneous Input of Pollutant in River)

  • 윤세의;고재형;김수열
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.575-586
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    • 2003
  • 하천에 오염물질이 순간적으로 유입된 경우에는 연속적인 유입의 경우와 다르게 분산계수의 변화에 따라 오염물질의 거동 특성이 민감하게 변한다. 하천에 순간적으로 유입된 오염물질의 거동특성을 분석하기 위하여 한강하류부에서 수리인자 및 수질인자를 실측하였다. 분산계수 추정에 사용되는 경험식에 실측된 수리인자를 적용하여 갈수시 한강하류부의 분산계수의 규모를 분석하고, 적용 가능성이 큰 경험식을 제시하였다 또한, 실측된 수질인자를 RMA-4 모형의 계산치와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다. 한강하류부에 순간적으로 유입된 오염물질의 분산계수, 하류단 수위 등의 변화에 따라 오염물질의 분산범위, 분산경로, 최초 및 최대농도 도달시간 등을 파악하였다.

자갈 다공성매질에서 수리평균반경과 수리분산 매개변수의 상관성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the correlation of hydraulic mean radius and hydrodispersive parameters in rockfill porous media)

  • 한일영;이재정;김규범
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.863-873
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    • 2021
  • 다공성 매질에서 오염물 이동에 지배적인 기작인 역학적 분산은 공극 내 유속 차이에 의해서 발생한다. 종분산계수와 종분산지수는 이송확산 모형의 수리분산 매개변수이며, 실험을 통하여 얻어야만 한다. 수리평균반경은 공극 내 물의 흐름 양의 크기와 강도를 표현할 수 있으며, 매질의 물리적 특성인자를 이용하여 계산할 수 있다. 본 연구는 순간주입 추적자실험을 통하여 자갈 다공성매질에서 수리평균반경을 이용하여 종분산지수를 구할 수 있는 거듭제곱형의 경험식을 도출하였다. 경험식은 스케일상수 계산식이 포함되어 있어 이동거리에 따른 종분산지수의 산정이 가능하며, 소규모 유량의 균질한 자갈로 구성된 수로에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

Dispersion of axisymmetric longitudinal waves in a "hollow cylinder + surrounding medium" system with inhomogeneous initial stresses

  • Akbarov, Surkay D.;Bagirov, Emin T.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권5호
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    • pp.597-615
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    • 2019
  • The paper studies the dispersion of the axisymmetric longitudinal wave propagating in the "hollow cylinder + surrounding medium" system with inhomogeneous initial stresses caused by the uniformly distributed radial compressional forces acting at infinity. Up to now in the world literature, there exist only a few investigations related to the wave dispersion in a hollow cylinder with inhomogeneous initial stresses. Therefore, this paper is one of the first attempts in this field in the sense of the development of investigations for the case where the cylinder is surrounded with an infinite medium. The three-dimensional linearized theory of elastic waves is used for describing the considered wave propagation problem and, for a solution to the corresponding mathematical problem, the discrete-analytical solution method is developed and employed. The corresponding dispersion equation is obtained and this equation is solved numerically and, as a result of this solution, the dispersion curves are constructed for the first and second modes. By analyzing these curves, the character of the influence of the inhomogeneous initial stresses on the dispersion curves is established. In particular, it is established that as a result of the inhomogeneity of the initial stresses both new dispersion curves and the "band gap" for the wave frequencies can appear.

Eulerian-Lagrangian Hybrid Numerical Method for the Longitudinal Dispersion Equation

  • Jun, Kyung-Soo;Lee, Kil-Seong
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제5권
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    • pp.85-97
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    • 1994
  • A hybrid finite difference method for the longitudinal dispersion equation, which is based on combining the Holly-Preissmann scheme with fifth-degree Hermite interpolating polynomial and the generalized Crank-Nicholson scheme, is described and comparatively evaluated with other characteristics-based numerical methods. Longitudinal dispersion of an instantaneously-loaded pollutant source is simulated, and computational results are compared with the exact solution. The present method is free from wiggles regardless of the Courant number, and exactly reproduces the location of the peak concentration. Overall accuracy of the computation increases for smaller value of the weighting factor, $\theta$of the model. Larger values of $\theta$ overestimates the peak concentration. Smaller Courant number yields better accuracy, in general, but the sensitivity is very low, especially when the value of $\theta$ is small. From comparisons with the hybrid method using cubic interpolating polynomial and with splitoperator methods, the present method shows the best performance in reproducing the exact solution as the advection becomes more dominant.

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전단류 분산 해석을 위한 순차혼합모형의 개발 (Development of Sequential Mixing Model for Analysis of Shear Flow Dispersion)

  • 서일원;손은우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4B호
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    • pp.335-344
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    • 2006
  • 본 연구에서는 Taylor의 이론, 즉 종방향 이송과 횡방향 확산이 서로 독립적으로 일어나며 두 과정이 서로 균형을 이룬다는 개념을 바탕으로 순차혼합모형을 제안하였다. 서로 다른 혼합시간과 유속 분포 등을 사용하여 수치모의를 실시하였으며, 여기서 얻어진 단면평균 농도분포를 1차원 종분산모형과 2차원 이송-분산 모형과 비교하였다. 그 결과, 순차혼합모형이 1차원 종분산모형으로 요약되는 Taylor의 이론을 잘 구현하고 있음을 알 수 있었다. 2차원이송-확산모형과의 비교를 통해 혼합 시간과 횡확산계수와의 관계를 밝힐 수 있었으며, 따라서 순차혼합모형이 1차원 종분산모형뿐 아니라 2차원 이송-분산모형까지 연계하여 전단류 분산을 통합적으로 설명하는 모형임을 알 수 있었다. 본 연구에서는 순차혼합모형의 수치모의 결과와 1차원 종분산모형과의 적합을 통해 종분산계수를 결정하고, 회귀식을 사용해 종분산계수 추정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 종분산계수 추정식은 38개의 현장실험자료를 사용하여 검증하였다. 그 결과, 하폭 대 수심 비가 비교적 작은 하천에 대해서 높은 신뢰성을 나타내었으며, 대체적으로 기존의 경험식과 비슷한 신뢰도를 나타내었다.

Bayesian Conway-Maxwell-Poisson (CMP) regression for longitudinal count data

  • Morshed Alam ;Yeongjin Gwon ;Jane Meza
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권3호
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    • pp.291-309
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    • 2023
  • Longitudinal count data has been widely collected in biomedical research, public health, and clinical trials. These repeated measurements over time on the same subjects need to account for an appropriate dependency. The Poisson regression model is the first choice to model the expected count of interest, however, this may not be an appropriate when data exhibit over-dispersion or under-dispersion. Recently, Conway-Maxwell-Poisson (CMP) distribution is popularly used as the distribution offers a flexibility to capture a wide range of dispersion in the data. In this article, we propose a Bayesian CMP regression model to accommodate over and under-dispersion in modeling longitudinal count data. Specifically, we develop a regression model with random intercept and slope to capture subject heterogeneity and estimate covariate effects to be different across subjects. We implement a Bayesian computation via Hamiltonian MCMC (HMCMC) algorithm for posterior sampling. We then compute Bayesian model assessment measures for model comparison. Simulation studies are conducted to assess the accuracy and effectiveness of our methodology. The usefulness of the proposed methodology is demonstrated by a well-known example of epilepsy data.

DISPERSION RELATION OF LONGITUDINAL CARRIER WAVES IN SOLIDS BY COUPLED MODE ANALYSIS

  • 강창언
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.28-31
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    • 1977
  • 반도체내에서의 종변조로 독한 반송파의 정상모드를 정의하였다. 충돌효과 및 열확산 현상이 있을때 이 반송파의 산란관계식을 유도하고 상세히 검토하였다. 특수한 경우에 이 반송파는 널리 알려진 공간 전하파와 전기음향파로 됨을 또한 여기에 밝혔다.

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