• 제목/요약/키워드: Wave Energy Balance Equation

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일정경사 수심단면에서 평균수위의 상승/저하 효과를 고려한 해빈류의 예측 (Prediction of Longshore Current with Set-up/down Effect on a Plane Beach)

  • 이철응;김영중;최한규
    • 산업기술연구
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    • 제17권
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    • pp.277-289
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    • 1997
  • The numerical model for prediction of longshore current with set-up/down effect on a plane beach is developed using the longshore component of the depth-integrated momentum balance equation. To predict the longshore current, the wave height model should first be formulated because the longshore current depends on the wave height directly. Two wave model, regular wave model and random wave model, are developed based on the energy flux balance equation. Also, the numerical model estimating the set-up inside the shoreline is developed using both the on-offshore momentum equation and the moving boundary technique. The numerical models are verified by the analytical solution, and compared with laboratory data. It is found from the comparison that developed models may be predicted accurately the longshore current with set-up/down effect on a plane beach.

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풍향 변화에 대한 파랑 스펙트럼의 반응 (Response of the Wave Spectrum to Turning Winds)

  • 윤종태
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.111-121
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    • 1997
  • The spectral energy balance model is composed and the nonlinear interaction is approximated by the discrete interaction parameterization as in WAM model. The numerical results of durational limited growth test agree very well with those of the exact model, EXACT-NL. The response of a wave spectrum to a change in wind direction is investigated numerically for a sequence of direction changes 30$^{\circ}$ , 45$^{\circ}$ , 60$^{\circ}$ , 90$^{\circ}$ . The high frequency components relax more repidly to the new wind direction than the low frequency components and the relaxation process also depends on the wave age. For wind direction changes less than 60$^{\circ}$ , the coupling by nonlinear interaction is so strong that the secondary peak in input source distribution is counteracted by the negative lobe of the nonlinear interaction. For wind direction changes grater than 60$^{\circ}$ , a second independent wind-sea spectrum is generated in the new wind direction, while the old spectrum gradually decays as swell.

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수치모형에 의한 연안해역 해수운동의 분석 (Analysis of the Hydraulic Behaviour in the Nearshore Zone by a Numerical Model)

  • 이희영;정선길
    • 물과 미래
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    • 제27권2호
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    • pp.73-83
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    • 1994
  • 확산현상, 표사유동 및 인간의 여러 활동이 실제 연안해역에서 일어나므로 연안해역 해수운동의 물리적 특성을 파악하고 해석하는 것은 중요한 의미를 지닌다. 본 연구에서는 연안해역에서의 파랑변형과 평균해수위 변동 그리고 연안유속 분포양상에 대해 여러 인자들이 미치는 영향을 2차원 유한차분 모형(ADI, Up-wind)을 이용하여 분석하였다. 계산결과로는 수치모형을 해저경사가 일정한 2차원 지형에 적용하여 해저경사, 입사파고, 파향각, 파주기, 마찰계수 및 수평확산계수가 연안해역 특히 쇄파대내에서 파랑변형, 평균해수위 변동 및 연안유속 분포에 미치는 영향을 분석하였다.

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저압 방전등 교류 접등 특성의 이론적 예측 (Theoretical Prediction of AC Characteristics of Low Pressure Lamps)

  • 지철근;장우진;여인선;이진우
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권6호
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    • pp.470-476
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    • 1989
  • In order to develop a mathematical model which can predict the operating voltage and current of a discharge lamp, the properties and the physical phenomena of a low pressure gas discharge are investigated. Fluorescent lamp which uses a low pressure mercury-argon gas discharge is used in the model development. In a low pressure mercur-argon gas discharge, the continuity equation for each excited atom and electron, and the electron energy balance equation can predict the physical quantities of discharge. By coupling these equations and the circuit equation, the electrical characteristics of the discharge lamp can be predicted. To verify the validity of the suggested model, we calculated the voltage and current of a fluorescent lamp operating with inductor ballast for source frequency of 5KHz, 8KHz, 10KHz, and 13KHz. The results show good agreements in wave forms between the measured voltage and current, and the difference between the measured and calculated one is less than 5%.

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지표면 열수지의 강수응답성에 관한 연구 (The Response of soil surface heat budget to the precipitation)

  • 황수진;진병화
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.89-100
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    • 1994
  • It is very important to assess accurately the terms which are included in the heat budget equation of soil surface because they are used in the UM and miso-scale circulation modeling as well as in the micrometeorological studies. Each terms in the heat budget equation change according to the soil moisture content. So, it is necessary to specify clearly the relations between soil moisture content and these terms. Special experiment with micrometeorological measurements was executed to study these relations at Environmental Research Center of Tsukuba University, Japan. The results are as follow: 1. The soil moisture contents of 1 cm and 4 cm depth are oscillated with one day Period in drying process and the amplitude of variation of 1 cm depth is greater than that of 4 cm. 2. Increase in soil moisture contents due to precipitation result in decrease of albedo with step function. 3. Sensible heat is in reverse proportion to the soil moisture content and latent heat is in direct proportion to it. Latent heat is more sensitive than sensible heat according to the soil moisture variation. Net long wave radiation have high correlation with soil moisture. 4. Comparing with the radiative term with the flux term in wetting process due to precipitation, the energy transfer of the aero and thermodynamic flux is greater than that of the radiative heat flux.

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해일고를 고려한 낙동강 하구역의 파랑변형 수치모의 (Numerical Simulation of Wave Transformation considering the Storm Surge Height at the Nakdong Estuary)

  • 유창일;윤한삼;류청로;김도삼
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.298-302
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    • 2004
  • 본 연구에서는 낙동강 하구역 해역에서의 폭풍 해일의 특성 및 이를 고려한 외해 압사파랑특성을 고찰하고 연안사주 전면의 입사파랑과 퇴적 특성과의 상호 관계를 고찰하였으며 천해역의 파랑변형을 예측할 수 있는 다방향 불규칙파 묘형을 구성하고 폭풍 해일고를 수심조건에 고려함으로써 하구역 해역에서의 파랑 변형계산을 2차원 평면수치모의실험을 수행하였다. 낙동강 하구역에서 서측에 위치하는 진우도 전면해역이 무명도 전면해역보다 약 1.0배에서 2.0배 크게 파고분포를 나타내었다. 이는 입사하는 파랑의 공간 분포가 사주전면에서 공간적으로 차이가 남을 나타내는 것으로 사주의 퇴적작용에 영향을 줄 것이라고 판단된다.

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해양온도차 발전을 위한 심층수 파이프 직경에 따른 에너지 손실량 검토 (Feasibility Study on Cold Water Pipe Diameter by Friction Loss and Energy Conversion on OTEC)

  • 정훈;허균영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.170-170
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    • 2010
  • The energy conversion from the temperature difference between hot and cold source like ocean thermal energy conversion (OTEC), requires a long and large-diameter pipe (about 1000 to 10,000 meters long) to reach the deep water. The pipe diameter ranges from 2.8 meter for proposed early test systems, to 5 meter for large, commercial power generation systems. The pipe must be designed to resist collapsing pressures produced by water temperature and density differences, and the reduced pressure required to induce flow up the pipe. Other design considerations include the external-drag effect on the pipe due to ocean currents, and the wave-induced motions of the platform to which the pipe is attached. Various approaches to the pipe construction have been proposed, including aluminum, steel, concrete, and fiberglass. More recently, a flexible pipe construction involving the use of fiberglass reinforced plastic has been proposed. This report presents the results of a scaled fixed cold water pipe (CWP) model test program performed by EES(Engineering Equation Solver) to demonstrate the feasibility of this pipe approach.

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물-공기 수평 성층류 유동조건에서 액적이탈 현상에 대한 실험연구 (Experimental Investigation on the Droplet Entrainment in the Air-Water Horizontal Stratified Flow)

  • 배병건;윤병조;김경두;배병언
    • 에너지공학
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    • 제24권1호
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    • pp.114-122
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    • 2015
  • 수평 성층류 2상 유동에서 기체의 속도가 액체의 속도보다 상대적으로 큰 고유속 유동조건에서는 불규칙한 파형들이 생성되고 이때 상 경계면에서는 액적이탈이 발생한다. 한국원자력연구원(KAERI)에서는 이러한 상 경계면에서의 액적이탈 현상을 기구학적으로 예측하기 위하여 전단력, 표면장력, 그리고 중력 항으로 구성되는 새로운 액적이탈 모델을 제시하였다. 그러나 이 액적이탈 모델 내부에는 아직 결정되지 않은 모델 계수가 존재한다. 모델 계수를 결정하기 위해서는 두 상 사이의 계면파 특성과 관련되는 물리변수들에 대한 실험데이터의 확보가 필요하다. 주요 물리변수들에는 파의 기울기, 파의 빗변길이, 파의 속도, 파의 주파수, 그리고 파장이 있다. 본 연구에서는 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하기 위하여 폭 40 mm, 높이 50 mm, 길이 4.2 m의 수평사각유로에서 가시화실험을 수행하였다. 실험은 1기압의 물-공기 성층류 유동에서 액적이탈이 발생되는 조건에서 수행되었다. 본 실험에서 계면 형상을 2차원적으로 가시화하고 계면파에서 국소적인 물속도 분포를 측정하기 위하여 유로 측면에서 PIV기법을 적용하였다. 추가적으로, 가시화실험을 통해 획득한 계면 이미지로부터 측정된 계면 높이를 검증하기 위하여 평행 와이어 전도도 센서를 개발하였다. 가시화방법과 센서를 통해 측정된 수위를 비교한 결과, 두 가지 방법론에 의해 측정된 수위결과가 잘 일치함을 확인하였다. 최종적으로 개발된 측정기법을 적용하여 액적이탈 조건에서 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하였다.