• International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
• /
• 제26권1호
• /
• pp.43-58
• /
• 1998

The Kwinana Shoreline Fumigation Experiment (KSFE) took place at Fremantle, WA, Australia between January 23 and February 8, 1995. The CSIRO DAR LIDAR measured plume sections from near the Kwinana Power Station (KPS) stacks to up to about 5 km downstream. It also measured boundary layer aerosols and the structure of the boundary layer on some occasions. Both stages A and C of KPS were used as tracers at different times. The heart of the LIDAR system is a Neodymium-doped Yttrium-aluminum-garnet (Nd:YAG) laser operating at a fundamental wavelength of 1064 nm, with harmonics of 532 nm and 355 nm. For these experiments the third harmonic was used because the UV wavelength at 355 nm is eye safe beyond about 50 m. The laser fires a pulse of light 6 ns in duration (about 1.8 m long) and with an energy (at the third harmonic) of about 70 mJ. This pulse subsequently scattered and absorbed by both air molecules and particles in the atmosphere. A small fraction of the laser beam is scattered back to the LIDAR, collected by a telescope and detected by a photo-multiplier tube. The intensity of the signal as a function of time is a measure of the particle concentration as a function of distance along the line of the laser shot. The smoke plume was clearly identifiable in the scans both before and after fumigation in the thermal internal boundary layer (TIBL). Both power station plumes were detected. Over the 9 days of operation, 1,568 plumes scans (214 series) were performed. Essentially all of these will provide instantaneous plume heights and widths, and there are many periods of continuous operation over several hours when it should be possible to compile hourly average plume statistics as well. The results of four days LIDAR observations of the dispersion of smoke plume in the TIBL at a coastal site are presented for the case of stages A and C.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 1996년도 봄 학술발표회 초록집
• /
• pp.22-22
• /
• 1996

;The Kwinana Shoreline Fumigation Experiment(KSFE) took place in Fremantle, WA, Australia between 23 January and 8 February, 1995. All measurement systems performed to expectation. The CSIRO DAR(Division of Atmospheric Research) LIDAR measured plume sections from near the Kwinana Power Station(KPS) stacks to up to about 5 km downstream. It also measured boundary layer aerosols and the structure of the boundary layer on some occasions. Both stages A and C of KPS were used as tracers at different times. Radiosonde and double theodolite sounding systems measured temperature, humidity, air pressure and wind structure at the coast(Woodman Point) and at the inland(ALCOA residue dump) site at intervals of roughly two hours. These were supplemented by mid afternoon soundings(radiosonde and single theodolite) by Department of Environmental Protection(DEP) at Swanbourne. The Flinders aircraft measured wind, turbulence and temperature structure of the atmospheric boundary layer, concentrations of $C0_2,\;0_3,\;S0_2\;and\;NO_x$ in the smoke plumes and surface radiation over both land and sea. CSIRO DCET(Division of Coal and Energy Technology) vehicle successfully interceptde many smoke plumes and using a range of tracers will be able to identify the various sources much of the time. Routine data from the DEP and Kwinana Industrial Council(KIC) air quality monitoring networks were also automatically logged. Murdoch University measured surface heat flux at Hope Valldy monitoring station and also at Wattleup monitoring station for the last five days. The heart of the LIDAR system is a Neodymium-doped Yttrium-aluminumgarnet(Nd:Y AG) laser operating at a fundamental wavelength of 1064 nm, with harmonics fo 532 nm and 355 nm. A small fraction of the laser beam is scattered back to the LIDAR, collected by a telescope and detedted by a photomultiplier tube. The intensity of the signal as a function of time is a measure of the particle concentration as a function of distance along the line of the laser shot. The results of nine days special field observations are summarized in detail.etail.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.105-115
• /
• 2014

터널내의 연기거동 및 대피안전성을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 본 연구의 목적은 최근 더욱 길어지고 있는 장대터널의 화재로 인한 연기 및 온도 분포와 안전성을 평가할 수 있는 수치적 방법을 구현하는데 있다. 계산에 사용되는 컴퓨터자원을 최소화하기 위하여 모델로 선정한 터널의 전체길이인 3 km을 사용하는 대신 여러 개의 대피터널이 포함되는 1.5 km만을 해석영역으로 사용하였다. 터널내의 연기거동에 의한 대피자의 안전성을 평가하기 위하여 연기의 밀도에 의한 기시도와 바닥으로부터의 높이를 고려한 SE (smoke environment)값을 사용하였다. 공기 중에 포함된 연기의 밀도는 3차원 전산유체역학을 통하여 구하였다. 이러한 연기 거동에 영향을 미치는 온도분포를 정확하게 모사하기 위하여 터널 벽면을 단열 혹은 일정한 열유속(heat flux) 가정을 사용하는 대신 1차원 열전도(heat conduction)방정식을 이용하여 터널벽면의 온도를 계산하였다. 대피터널간의 거리가 가까울수록 대피자의 안전성은 높아지겠지만 상대적으로 건설비용이 증가하게 된다. 본 연구에서 대피터널의 길이는 250 m로 하였으며 화재 시 제연팬의 운전 조건을 3가지 (팬이 가동되지 않는 조건, 임계풍속이하조건, 임계풍속이상조건)로 나누어 연기의 거동과 온도분포를 고찰하였다. 그리고 화재가 발생한 시간부터 플래쉬오버가 발생한 시간까지의 연기의 거동과 대피자의 상황을 SE를 이용하여 고찰하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.539-552
• /
• 2022

열차 정거장의 경우 연기배출이 제한된 지하공간이라는 특수성으로 인해 적절한 제연 설비가 갖추어지지 않는다면 화재 발생시 화재연기로 인한 피해가 확대될 우려가 있다. 이에 지하 정거장의 대피 안전성을 확보하기 위한 대책의 필요성이 부각되었으며, 화재시 승강장 이용객의 안전한 대피를 위한 연구가 국내외에서 지속적으로 수행되고 있다. 하지만 현재 열차 승강장에는 제연 경계벽과 PSD (Platform Screen Door)등에 의해 제연구역을 구획하여 제연설비를 설치하고 있으나, 화재시 제연구역별 제연방법(급기 또는 배기) 즉, 제연모드에 관한 기준은 제시되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 열차 정거장 화재시 제연모드에 따른 화재위험을 정량적으로 평가하기 위해서 화재해석 및 대피해석을 수행하여 사망자수를 추정하고 F/N선도를 도출하였으며, 이를 통해 최적 제연모드를 검토한 결과, 화재 구역 배기 및 인접구역 급기인 경우에 총 위험도가 가장 낮은 것으로 분석됐다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.9-16
• /
• 2014

유체의 흐름과고체의 변형 및 파괴 현상이 어우러진 복잡한 자연 현상을 영상물로 만들어 내는 것은 각각의 물리 현상을 시뮬레이션 하는 기술들이 서로 상호작용할 수 있도록 결합되어야 가능하다. 본 논문에서는 질점-용수철 기반의 변형과 파괴가 가능한 물체와 격자 기반의유체가 서로 상호작용하는 시뮬레이션 기법을 제안한다. 이 기법은유체 간의 상호작용과 물체와 유체의 상호작용으로 나뉜다. 유체는 물과 연기로 구성되며 이들의 상호작용은 가변 밀도를 사용하는 기법과는 다르게 시뮬레이션을 두 단계로 나눠 진행한다. 먼저 유체 이류 이후의 경계 영역에 있는 물과 공기의 속도를 질량의 비율에 맞춰 혼합한다. 그리고 물의 프로젝션 과정에서 연기 영역을 Dirichlet 경계조건으로 설정하고 연기를 프로젝션 과정에서 물 영역을 Neumann 경계조건으로 설정하여 두 개의 문제로 분리한다. 유체를 독립적으로 풀기 때문에 상대적으로 높은 안정성을 기대할 수 있으며 프로젝션 과정에서 요구되는 셀의 개수가감소하여 수렴시키는데 필요한 계산 횟수가 줄어들어 효율적이다. 물체는 물과공기 모두 프로젝션을 할 때 기존의 강체와의 상호작용 기법과 유사하게 Neumann 경계조건으로 설정하지만 각 질점에 대하여 유체의 압력을 적분하기 때문에 유체의 움직임에 반응하는 변형과 파괴를 다룰 수 있다. 제안한 기법은 물리적으로 정밀한 결과를 제공하지는 않지만 영상 제작에서 필요한 다양한 시나리오의 시뮬레이션이 가능하며 논문에 제시된 다양한 결과는 이 기법이 효과적이라는 것을 보여준다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제8권2호
• /
• pp.108-114
• /
• 2014

In the companion paper (Lee et al., 2012), it was showed that CMAQ simulation using a lateral boundary conditions (LBCs) derived from RAQMS-CMAQ linkage, compared to the CMAQ results with the default CMAQ LBCs, improved ozone simulations in the conterminous US domain. In the present paper, the study is extended to investigate the influence of LBCs on PM2.5 simulation. MM5-SMOKE-CMAQ modeling system was used for meteorological field generation, emissions preparation and air quality simulations, respectively. Realtime Air Quality Modeling System (RAQMS) model assimilated with satellite observations were used to generate the CMAQ-ready LBCs. CMAQ PM2.5 simulations with RAQMS LBCs and predefined LBCs were compared with U.S. EPA Air Quality System (AQS) measurements. Mean PM2.5 lateral boundary conditions taken from RAQMS outputs showed strong variations both in the horizontal grid and vertical layers in the northern and western boundaries and affected the results of CMAQ PM2.5 predictions. CMAQ with RAQMS LBCs could improve CMAQ PM2.5 predictions resulting in the improvement of index of agreement from 0.38 to 0.63.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.289-300
• /
• 2013

본 연구에서는 도로터널 화재해석에 적용하는 화재성장곡선을 적용하여 도로터널 화재시 열기류의 전파특성과 터널벽면에 미치는 열적특성을 수치 해석적으로 고찰하였다. 최대화재강도는 20, 100 MW로 하였으며, 터널내 풍속은 2.5 m/s로 유지하는 경우와 열부력에 의한 풍속으로 하는 경우에 대해서 터널연장 및 경사도에 따른 연기의 전파특성을 분석하고 열기류가 벽체에 미치는 영향을 평가하기 위해서 벽체표면온도와 벽체표면 열전달계수를 분석하였다. 터널내 열기류는 풍속을 2.5 m/s로 하는 경우에 벽체의 냉각효과에 의해서 일정거리 이후에는 급격하게 하강하여 하류까지 동일한 양상으로 흐르는 특성을 보이고 있으며, 벽체표면의 최대온도는 화재강도가 100 MW일 경우에 최대 $615^{\circ}C$까지 상승하고 있으며, 표면온도가 $380^{\circ}C$를 초과하는 면적은 아주 작은 것으로 나타나고 있다. 벽체의 표면열전달계수는 화재강도 및 터널내 풍속에 따라서 변하며 약 $13{\sim}23W/m^{\circ}C$의 범위에 있는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.193-201
• /
• 1998

A heat exchanging system employing the impinging air jet is still widely used In the various fields due to its inherent merits that include the easiness in engineering applications and the high heat and/or mass transfer characteristics. The purpose of this study is to investigate the enhancement of heat transfer and flow characteristics by placing a turbulence promoters in front of heat exchanging surface. In this study, a series of circular rods are placed at the upstream of a flat plate heat exchanger that is located at potential core region(H/W=2) of a two-dimensional impinging air jet. Heat transfer enhancement is achieved by inserting turbulence promoter that results in the flow acceleration and disturbance of boundary layer. The average Nusselt number of the flat plate with the turbulence promoters is found to be around 1.42 times higher than that of the flat plate without the turbulence promoters. Based on the results of flow visualization with a smoke wire, it is confirmed that the heat transfer enhancement is caused by the flow separation and disturbance of boundary layer by inserting the turbulence promoter.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.534-540
• /
• 1988

본 연구에서는 디이젤분무 주위기체의 유동특성중에서 유동속도에 관하여 보 고 하였다. 본모에서는 분무기간중 분사압력의 시간경과특성이 상이한 두 종류의 분 사계를 사용하여 생성된 분무와 주위 기체와의 유동방향의 시간경과 및 유입시기, 정 상유입속도 도달시간등을 분무의 축방향과 반경방향에 대하여 상세한 측정결과를 얻었 기에 보고한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제23권7호
• /
• pp.937-944
• /
• 1999

The near-wall flow structures of turbulent boundary layer over riblets having semi-circular grooves were investigated experimentally for the drag decreasing ($s^+=25.2$) and drag increasing ($s^+=40.6$) cases. The field of view used for tho velocity field measurement was $6.75{\times}6.75mm^2$ in physical dimension, containing two grooves. One thousand instantaneous velocity fields over the riblets were extracted for each case of drag increase and decrease. For comparison, five hundreds instantaneous velocity fields over a smooth flat plate were also obtained under the same flow conditions. To see the global flow structure qualitatively, the flow visualization was also performed using the synchronized smoke-wire technique. For the drag decreasing case ($s^+=25.2$), most of the streamwise vortices stay above the riblets, interacting with the riblet tips. The high-speed in-rush flow toward the riblet surface rarely influences the flow inside tho riblet valleys submerged in the viscous sublayer. The riblet tips seem to impede the spanwise movement of the longitudinal vortices and induce secondary vortices. The turbulent kinetic energy in the riblet valley is sufficiently small to compensate the increased wetted area of the riblets. In addition, in the logarithmic region, the turbulent kinetic energy are small or almost equal to that of a smooth flat plato. For the drag increasing case ($s^+=40.6$), however, the streamwise vortices move into the riblet valley freely, interacting directly with the riblet inner surface. The penetration of the high-speed in-rush flow on the riblets increases tho skin-friction. The turbulent kinetic energy is increased in the riblet valleys and even in the outer region compared to that over a flat plate.