• 제목/요약/키워드: Numerical Dispersion

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자연하천에서 오염물질의 횡확산에 관한 수치모형 (Numerical Investigation of Transverse Dispersion in Natural Channels)

  • 서일원;김대근
    • 물과 미래
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    • 제28권5호
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    • pp.151-162
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    • 1995
  • 자연하천에서 오염물질의 횡확산과정은 정확하게 모의하기 위하여 2차원 유관확산모형을 개발하였다. 본 모형에서는 독립변수로서 횡방향거리 대신에 횡방향누가유량을 도입하였고, 하천의 주흐름을 따라 좌표축을 설정하는 자연좌표계를 사용하였다. 유도한 유관확산방정식을 풀기 위한 수치방법으로서 Eulerian-Lagrangian method를 이용하였다. 유관확산방정식을 연산자분리방법을 이용하여 이송을 지배하는 방정식과 확산을 지배하는 방정식으로 분리하였다. 그리고 이송방정식은 Eulerian 계산격자상에서 특성곡선법을 이용하였고 확산방정식은 중앙차분법을 이용하여 수치모의 하였다. 본 연구에서는 이송방정식의 풀이에서 사용되는 보간다항식으로 cubic spline 보간다항식을 이용하였다. 본 연구에서 개발한 모형을 적용하여 실제 자연하천에서 행해진 정상상태의 색소실험 결과를 모의한 결과개발된 모형이 우수한 거동을 보이고 있음이 밝혀졌다.

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토양내 오염물이동 수치모델 검증 (Verification of the Contaminant Transport Numerical Model in Subsurface Soil)

  • 서경석;김은한;한문희;이창우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.67-75
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    • 2002
  • 지표 토양 환경내 오염물 거동 해석을 위하여 지하수 유동 및 오염물 이동 수치모델을 수립하였다. 수치모델의 검증 및 현장 적용성 검사를 위하여 해석해와 상호 비교하였다. 계산결과 지하수 유동 및 오염물 이동의 수치해는 해석해와 잘 일치하였다. 특히 지하수 유동의 1차원 및 2차원 비균질 매질에서 수치해가 검증됨 따라 실제 현장 적용시 존재하는 비균질 매질의 특성을 잘 재현할 것으로 판단된다. 또한 오염물 이동 수치모델의 계산결과 이류와 수력학적 분산에 의해 토양내의 오염물 이동이 잘 재현되었다. 수치모델의 운영 결과 모델의 중요한 입력항은 복잡한 경계조건의 선택으로 이들의 적절한 선택이 모델 결과에 중요한 영향을 주고 있음이 나타났다.

소규모 하구에서 토사유출 확산제어에 관한 연구 (A Study on Controlling Efflux Sediment Diffusion by Jetty Construction at Small Estuary)

  • 박상길;박현수;윤종수;이시호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5B호
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    • pp.483-491
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    • 2009
  • 본 논문은 상류지역의 개발로 인해 발생하는 토사가 우수 시에 하천을 통하여 하구로 유입되면서 유입토사의 확산이 발생하여 하구의 우안에 서식하는 해안의 생태계에 영향을 미치고 있기 때문에 이를 최소화하기 위해 토사확산을 제어할 수 있는 도류제를 설치하고자 하였다. 토사확산의 영역을 수치계산과 현장실측으로 검증한 것이다. 도류제의 설치유무에 따라 확산영역의 변화와 토사의 농도를 검토하였다. 모델하구에 도류제를 설치할 경우는 유입파랑을 차단하므로 인해 홍수량의 유출이 원만하게 발생되어 수심이 깊은 곳 까지 유속이 발생되어 수심이 얕은 지역에 대해서 확산범위도 감소되었고 동시에 이 지역에 대해 토사확산 농도가 감소되었다. 이는 도류제 시공후의 현장관측에 의해서도 도류제 내부의 유입토사의 제어로 인해 우안 도류제의 외곽부분은 토사농도가 감소되고 있음을 확인하였다.

Component fragility assessment of a long, curved multi-frame bridge: Uniform excitation versus spatially correlated ground motions

  • Jeon, Jong-Su;Shafieezadeh, Abdollah;DesRoches, Reginald
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제65권5호
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    • pp.633-644
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    • 2018
  • This paper presents the results of an assessment of the seismic fragility of a long, curved multi-frame bridge under multi-support earthquake excitations. To achieve this aim, the numerical model of columns retrofitted with elliptical steel jackets was developed and validated using existing experimental results. A detailed nonlinear numerical model of the bridge that can capture the inelastic response of various components was then created. Using nonlinear time-history analyses for a set of stochastically generated spatially variable ground motions, component demands were derived and then convolved with new capacity-based limit state models to obtain seismic fragility curves. The comparison of failure probabilities obtained from uniform and multi-support excitation analyses revealed that the consideration of spatial variability significantly reduced the median value of fragility curves for most components except for the abutments. This observation indicates that the assumption of uniform motions may considerably underestimate seismic demands. Moreover, the spatial correlation of ground motions resulted in reduced dispersion of demand models that consequently decreased the dispersion of fragility curves for all components. Therefore, the spatial variability of ground motions needs to be considered for reliable assessment of the seismic performance of long multi-frame bridge structures.

Numerical Simulation of Flow and Dispersion Around Buildings using CFD Model

  • Ryu, Chan-Su
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제4권2호
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    • pp.117-125
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    • 2000
  • A series of simulations were carried out to test the accuracy of a CFD (Computational Fluid Dynamics) model for flow and dispersion problems around buildings. The basic equations involved are Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Two different cases were selected to estimate the accuracy of a CFD model. Case 1 adopted Euler equations, which are obtained by neglecting the viscous fluxes, which can be closed by the $textsc{k}$-$\varepsilon$model for a turbulent close problem. The results of both cases were compared with wind tunnel data. The results for Case 2 were closer to the wind both cases were compared with wind tunnel data. The results for Case 2 were closer to the wind tunnel data than Case 1. Accordingly, this indicates that the inclusion of viscous fluxes in a CFD model is required for the simulation of flow and 야spersion around buildings.

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유동장 수치해석이 포함된 퍼프모델을 이용한 오염물질의 확산 해석 (Pollutant Dispersion Analysis Using the Gaussian Puff Model with the Numerical Flowfield Information)

  • 정영래;박원규;박옥현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.12-20
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    • 1999
  • The computations of the flowfield and pollutant dispersion over a flat plate and the Russian hills of various slopes are described. The Gaussian plume and the puff model have been used to calculate concentration of pollutant. The Reynolds-averaged unsteady incompressible Navier-Stokes equation with low Reynolds κ-ε model has been used to calculate the flowfield. The flow data of a flat plate and the Russian hills from Navier-Stokes equation solutions has been used as the input data for the puff model. The computational results of flowfield agree well with experimental results of both a flat plate and Russian hills. The concentration prediction by the Gaussian plume model and the Gaussian puff model also agrees flirty well with experiments.

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