• 한국안전학회지
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• 제32권2호
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• pp.112-116
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• 2017

Present study investigated the influence of time step size, turbulent eddy viscosity, and the number of layer on rapid and unsteady propagation of dam break flow. When the time step size had a value such that it resulted in Cr of 0.89, a significant numerical oscillation was observed in the vicinity of the wave front. Higher turbulent viscosity ensured smooth and mild slope of velocity and water stage compared with the flow behavior by no viscosity. The vertical velocity at the lower layer positioned near the bottom showed lower velocity compared with other layers.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.65-67
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• 2011

The moment-of-fluid (MOF) method is a new volume-tracking method that accurately treats evolving material interfaces. The MOF method uses moment data, namely the material volume fraction, as well as the centroid, for a more accurate representation of the material configuration, interfaces and concomitant volume advection. In this paper, unstructured mesh extension of the MOF method is to be presented. The MOF method is coupled with a stabilized finite element incompressible Navier-Stokes solver for two materials. The effectiveness of the MOF method is demonstrated with a free-surface dam-break problem.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권2호
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• pp.79-85
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• 2014

An air-water free surface flow simulation by using the Lattice Boltzmann Method(LBM) has not been studied a lot compared with the done by the Navier-Stoke equation. This paper shows the LBM is as one of the application tools for the free surface movement over an obstacle. The Mezo scaled application tool has been developed with two dimensional and nine discretized velocity direction using conventional lattice Bhatnagar-Gross-Krook model. Boundary conditions of a halfway-based for solid wall and a kinematic-based for interface are adopted. A validation case with a trapezoidal shape bump to make a comparison between freesurface movements from computational results and experimental ones was described with grid size dependency.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.428-434
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• 2013

빈발하고 있는 대규모 홍수와 자연재해는 정확도가 높은 하천 흐름 수치해석 모델에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 현재 하천에서 발생하는 일반적인 흐름은 기존에 개발된 여러 형태의 천수방정식을 지배방정식으로 하는 수치기법에 의해 해석되고 있으나, 연속적이지 않은 형태의 흐름을 해석하거나 매우 정확한 해석을 필요로 하는 경우에는 기존의 수치해석기법은 많은 한계를 보여 주고 있다. 본 연구에서는 불연속 갤러킨 기법 기반의 흐름 모델을 개발하고, 이를 이용하여 전통적으로 1차원 천이류로 분류되는, 댐 붕괴파, 둔덕위 흐름 모의에 적용하여 기존의 수치해와 대체로 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제31권2호
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• pp.76-82
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• 2016

A 2-D hydrodynamic model for predicting the movement of debris flow was developed. The developed model was validated against a dam break flow problem conducted in EU CADAM project, and the performance of the model was shown to be satisfactory. In order to suggest structural alternative for hazardous zone vulnerable to debris flow disaster, two types of initial mass distribution and two shapes of defensive structure were considered. It was found that 1) the collapse of debris mass initiated with square pyramid shape induced more damage compared with that of cubic shape; and 2) a defensive structure with semi-circular shape was vulnerable to debris flow disaster in terms of debris control or primary defense compared with that of rectangular-shaped structure.

• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제8권
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• pp.31-40
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• 1997

Flow carrying capacity of water distribution systems is getting reduced by deterioration of pipes in the systems. The objective of this paper is to present a managerial decision-making model for the rehabilitation of water distribution systems with a mininum cost. The decisions made by the model also satisfy the requirements for discharge and pressure at demanding nodes in the systems. Replacement cost, pipe break repair cost, and pumping cost are considered in the economic evaluation of the decision along with the break rate and the interest rate to determine the optimal replacement time for each pipe. Then, the hydraulic integrity of the water distribution system is checked for the decision by a pipe network simulator, KYPIPE, if discharge and pressure requirements are satisfied. In case the system does not satisfy the hydraulic requirements, the decision made for the optimal replacement time is revised until the requirments are satisfied. The model is well applied to an existing water distribution system, the Seoul Metropolitan Water Supply System (1st Phase). The results show that the decisions for the replacement time determined by the economic analysis are accepted as optimal and hydraulic integrity of the system is in good condition.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권12호
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• pp.1177-1185
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• 2014

대경사 수로의 부등류에 대해 적용될 수 있도록 수정된, 새로운 정수압 분포를 제시하였다. 이것을 천수방정식에 적용하여 대경사를 지나는 천수 흐름을 정확하게 해석할 수 있는 유한체적 모형을 개발하였다. 포물선형 융기의 배수에 대해 압력 수정이 고려된 모형에서 바닥 경사 생성항의 영향이 줄어들어 융기의 하류에서 도수의 진행 속도가 크게 감소되었다. 삼각형 턱을 지나는 댐 붕괴 흐름에 대한 모의에서 압력 수정항이 추가된 모형으로 디지털 영상분석에 의한 수면을 압력 수정이 고려되지 않은 경우에 비해 더 잘 포착할 수 있음을 확인하였다. 압력 수정항 덕분에, 턱에 반사되는 흐름은 줄어들고 월류는 늘어 모의 결과가 실험 결과에 잘 부합된다. 따라서 댐의 여수로나 해안의 처오름 등 실용적인 문제에 대한 이 모형의 적용성이 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.155-166
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• 2005

상류이송기법은 불연속 흐름을 해석할 수 있기 때문에 댐붕괴류, 천이류 등의 해석에 많이 이용되고 있다. 그러나 상류이송기법은 생성항 처리과정에서 발생하는 오차로 인해 불균일한 단면을 가진 자연하천에는 거의 적용되지 못하고 단순화된 하도에만 주로 적용되어 왔다. 본 논문에서는 생성항의 차분화를 위해서 정규화된 Jacobian을 사용하는 상류이송형 생성항 처리기법을 개발하였다. 적용 결과 본 연구에서 제안된 생성항 처리기법이 정확하면서 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 방법은 단순한 형태를 지니고 있으며 다른 상류이송기법에도 다양하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권12호
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• pp.1079-1089
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• 2009

본 연구에서는 마른하도 및 복잡한 지형에서의 파의 전파와 같은 수공학 분야에서 해결하기 어려운 문제를 해석하기 위한 고정확도 2차원 수치모형을 개발하기 위해, unsplit 유한체적기법과 HLLC Riemann 해법을 이용한 흐름율 계산으로 쌍곡선형 적분 보존형의 2차원 천수방정식을 해석하였다. Unsplit 기법의 적용을 위해 하상경사항은 발산정리를 이용하여 이산화한 형태를 적용하였으며, 흐름율과 생성항의 균형을 이루기 위해 수면경사법을 시간과 공간에 대해 2차정확도를 가지는 MUSCL 기법과 연계하였다. 그리고 적용한 생성항 처리기법과 흐름율과의 보존특성이 만족함을 보였다. 2차정확도의 사용으로 불연속 지점에서 발생할 수 있는 수치진동을 제거하기 위해서 경사제한자를 사용한 TVD 기법을 적용하였다. 개발모형을 정확해가 존재하는 생성항이 없는 1차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 흐름율 계산의 정확성을 검증하였고, 하상융기를 가진 하도의 정상류 및 천이류 모의를 통해 개발모형의 보존특성을 검증하였으며, 하상경사 및 단면의 확대/축소구간이 존재하는 2차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 개발모형의 적용성을 검증하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.187-195
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• 2001

본 연구에서는 TVD기법을 이용한 천수방정식의 수치모형을 개발하였다. 본 모형은 시간과 공간에서 2차 정확도를 가지며 불연속면에서 수치진동을 억제할 수 있다. 풍상차분기법에 근거한 TVD기법은 Riemann 해의 계산이 수반되어야 하며, 여기서는 HLLC기법이 사용되었다. 개발된 모형의 적용성과 정확성을 검증하기 위해 단순화된 하도에서 댐 붕괴파와 포물형 수조에서의 흐름의 오르내림을 모의하였다. 수치해는 해석해와 잘 일치하였다.