• 제목/요약/키워드: submergence ratio

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Numerical simulation of the coupled dynamic response of a submerged floating tunnel with mooring lines in regular waves

  • Cifuentes, Cristian;Kim, Seungjun;Kim, M.H.;Park, W.S.
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제5권2호
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    • pp.109-123
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    • 2015
  • In the present study, the coupled dynamic response of a Submerged Floating Tunnel (SFT) and mooring lines under regular waves is solved by using two independent numerical simulation methods, OrcaFlex and CHARM3D, in time domain. Variations of Buoyancy to Weight Ratio (BWR), wave steepness/period, and water/submergence depth are considered as design and environmental parameters in the study. Two different mooring-line configurations, vertical and inclined, are studied to find an optimum design in terms of limiting tunnel motions and minimizing mooring-line tension. The numerical results are successfully validated by direct comparison against published experimental data. The results show that tunnel motions and tether tensions grow with wave height and period and decrease with submergence depth. The inclined mooring system is more effective in restricting tunnel motions compared to the vertical mooring system. Overall, the present study demonstrates the feasibility of this type of structure as an alternative to traditional bridges or under-seabed tunnels.

벼 등숙기 침관수 피해에 따른 수량 및 품질 특성 변화 (Change in Yield and Quality Characteristics of Rice by Flooding during the Ripening Stage)

  • 이현석;황운하;정재혁;안승현;백정선;정한용;박홍규;구본일;윤종탁;이건휘;최경진
    • 한국작물학회지
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    • 제62권2호
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    • pp.87-95
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    • 2017
  • 벼 등숙시기 및 침관수 조건별 피해에 따른 생육 및 수량, 품질특성에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 등숙기 침관수 피해에 따른 수량감소의 요인중 가장 영향이 컸던 요인은 등숙률 이었고, 등숙률은 호숙기(출수 후 14일)대비 유숙기(출수 후 7일)의 감소정도가 컸으며, 침수 조건별로는 탁수이면서 수중에 완전히 잠긴 관수 조건에서 침수기간이 길어질수록 피해가 심하였다. 2. 완전미율은 유숙기(출수 후 7일) 대비 호숙기(출수 후 14일)처리에서 감소정도가 컸으며, 이는 등숙 시기별 전분 합성 단계의 차이에 의한 것으로 생각된다. 3. 침관수 처리 전, 후의 광합성효율을 나타내는 최대양자수율(Fv/Fm)값은 침관수 처리에 따른 큰 변화가 없었으며, 이를 통해 등숙기에 4일 정도의 침관수 처리는 벼의 본체의 동화산물 생산능력 자체에는 큰 영향을 주지 못하였을 것으로 사료된다. 4. 자포니카 벼의 침관수 회피기작에 따라 침수 처리 시 처리별로 간장신장 반응을 보였으며, 이로 인한 이삭으로의 동화산물 공급저하는 출수 후 7일에는 등숙률의 감소, 출수 후 14일에는 완전미율 감소에 더 큰 영향을 주었을 것으로 생각된다. 5. 침관수 피해가 심한 처리구 일수록 수확기 엽색이 무처리 대비 푸른 상태를 유지하였는데, 이는 침관수 피해에 따른 이삭 낟알의 발육정지로 동화산물의 수요부(sink)가 제한되었기 때문으로 보인다.

잠수체 벽에 부착된 핀의 자유표면 효과에 관한 실험적 연구 (Free-Surface Effects on a Fin Attached to a Submerged Body)

  • 김성민;이상준;이정묵
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.27-39
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    • 1996
  • 잠수체(strut)에 부착된 핀(fin)의 자유표면 효과를 회류수조를 사용하여 실험적으로 연구하였다. 본 연구에서는 주로 유속(V), 핀의 앙각(${\alpha}$)과 핀의 몰수깊이 대 현장비, 즉 몰수비(H/C)에 따른 핀의 양력을 축정하였으며, 지주가 없는 핀만의 양력을 측정하여 지주에 부착된 핀의 양력과 비교함으로써 핀에 미치는 지주의 영향도 관찰하였다. 유동가시화를 통하여 지주만 있을 때와 핀이 부착되어 있을 때의 앙각에 따른 자유표면의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험들은 대체로 몰수비가 작은 영역을 중심으로 수행되었다. 본 연구의 결과로는 핀의 양력계수(CL)는 작은 몰수비(H/C<3.0)의 경우 자유표면의 영향을 크게 받으며, 큰 몰수비(H/C>5.0)인 경우는 자유표면의 영향을 거의 무시할 수 있다. 작은 몰수깊이에서 핀의 유입앙각도 지주와 유속에 의해 크게 영향을 받는다. 자유표면의 변형은 지주에 의한 조파현상이 지배적인 역할을 하고 있으나 핀의 몰수깊이가 작을 경우는 핀의 영향도 크게 작용한다.

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Non-Darcy 흐름특성을 고려한 최종체절 수리특성분석 (Hydraulic Characteristic Analysis of Final Closing considering Non-Darcy Flow)

  • 최흥식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권8호
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    • pp.613-622
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    • 2004
  • Non-Darcy 제체내 침투수 흐름과 배수갑문을 통한 흐름의 특성을 고려한 최종체절의 수리특성분석 모형에 의한 해석결과는 실측자료와 잘 일치하여 개발된 모형의 적용성이 있음을 보여주었다. 실측치와의 비교에서 본간(1985) 식에 의한 계산결과가 나정우(1987)에 의한 방법보다 비교적 정확함을 보여주었다. 아울러 완전 또는 불완전 월류의 구분이 없이 완전월류식에 잠수도를 이용한 유량계수식을 사용한 나정우 식의 사용성을 보여 주었다. 본간 식과 나정우 식에 의한 계산 값이 실측치보다는 유출입 특성이 크게 나타나 현장에서 체절구간의 불규칙적인 단면 양상을 감안한 유량계수의 조정이 필요할 것으로 판단된다. 일반적으로 최종체절의 수리특성 분석에서 제체구간의 침투수 흐름의 고려는 Darcy 흐름에 기초하여 분석하여왔다. 제체내 침투수의 유량과 개방구간을 통과하는 유량의 비가 체절구간이 좁을수록 크게 나타나, 제체내 침투수의 정확한 해석에 의한 체절구간의 수리특성을 분석해야할 필요가 있다.

유체속에 잠긴 구주위에서의 열 및 유동특성에 관한 연구 (Study on the thermal and flow characteristics around a sphere submerged in the fluid)

  • 박희용;임경빈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.238-243
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    • 1981
  • An empirical formula for the mass flow rate in natural convection flume above a spherical heated body which is submerged in a finite fluid contained in a tank was determined. The ratio of depth of submergence to diameter of the sphere for which the sphere sensed as infinite medium was found to be bigger than 7. A dimensionless heat transfer correlation for the natural convection from a sphere was determined for Gr.Prq etween 7x10$\^$7/ and 2x10$\^$8/ also.

규칙파와 수평판의 비선형 상호작용에 의한 고차 조화항 발생 (Higher Harmonic Generation by Nonlinear Interaction between Monochromatic Waves and a Horizontal Plate)

  • 고혁준;조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.484-491
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    • 2007
  • 규칙파와 수면아래 잠긴 수평판 사이의 비선형 상호작용을 규명하기 위하여 수치파동수조를 이용하여 수치 실험을 수행하였다. 수치모델로 비선형 포텐셜 이론을 근거로 한 고차 경계요소법과 Navier Stokes 방정식과 엄밀한 자유표면 경계조건식을 푸는 CADMAS-SURF을 사용하였다. 두 모델 모두 수평판 위의 천수역에서 발생하는 고차 조화항들을 예측할 수 있으며 점성효과를 포함하는 CADMAS-SURF는 수평판 양단에서 발생하는 와류와 박리에 의한 고차 조화항의 발생을 재현할 수 있다. 수평판의 잠긴 깊이와 길이 변화에 따른 반사율과 투과율을 Patarapanich and Cheong(1989)의 모형실험결과와 비교하였고 서로 잘 일치함을 확인하였다. 수평판의 길이가 길어지고 잠긴 깊이가 얕아질수록 입사파의 에너지가 고차 조화항으로 더 많이 전이됨을 확인하였다.

호소 비탈면 녹화용 식물 선정을 위한 몇 가지 습생식물의 내침수성에 관한 연구 (A Study on the Flooding Tolerance of Some Moisture Resistant Plants for Selecting Useful Revegetation Plant in Lake and Marsh Slopes)

  • 박성학;박종민;오현경
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제23권2호
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    • pp.93-100
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    • 2007
  • This study was carried out to select the utilizable vegetations for the stabilization of slopes and river banks, landscape creation and water quality cleansing in dams, lakes and streams. In this study, 4 species were investigated for their survival and growth characteristics in the complete and partly flooding conditions with various flooding periods. The results are as followings; Acorus calamus var. angustatus showed the highest flooding tolerance based on survival rate and growth condition. Equisetum hyemale, Acorus gramineus and Salix gracilistyla followed after Acorus calamus var. angustatus in the order of flooding tolerance. Particularly, A. calamus var. angustatus and E. hyemale showed higher survival rate and grew well even when they were completely submerged in the water up to 120 days. As they were partially submerged longer, they grew better. This ascertained that they had strong flooding tolerance. When A. gramineus were completely submerged in the water, their growth was disturbed but they did not die in the complete submergence up to 120 days. A. gramineus had a small growth disturbance and showed the highest vitality of leaves among the species. Though S. gracilistyla showed somewhat low growth rate in the complete water submergence and died in 90 days, it also can grow back to normal with some changes of water level.

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Wave Phase Shift of a Submerged Circular Cylinder

  • Hang-Shoon,Choi
    • 대한조선학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.31-37
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    • 1980
  • Herein the flow past a submerged circular cylinder with a free surface is mapped onto a reference plane, in which the free surface is transformed to a straight line and the cylinder to a certain shape. A global mapping function between two planes is sought in a manner that linear free-surface elevation is generated in the physical plane. Hereby the Froude mumber $F_h$, based on the submergence depth h', is assumed to be of order 0(1) and the ratio a'/h'(a'=cylinder radius) of order o(1). Wave thus obtained are slightly different in magnitude and phase from usual linear solution. The resulting free wave starts advanced ahead compared to the classical result and its amount depends on Froude number. Based on the present concept wave forces are calculated. In this type of approach the body boundary condition gives more influence on wave resistance than that by the free surface in the speed range $F_h>1$.

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Performance of a hydrofoil operating close to a free surface over a range of angles of attack

  • Ni, Zao;Dhanak, Manhar;Su, Tsung-chow
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • Performance of a NACA 634-021 hydrofoil in motion under and in close proximity of a free surface for a large range of angles of attack is studied. Lift and drag coefficients of the hydrofoil at different submergence depths are investigated both numerically and experimentally, for 0° ≤ AoA ≤ 30° at a Reynolds number of 105. The results of the numerical study are in good agreement with the experimental results. The agreement confirms the new finding that for a submerged hydrofoil operating at high angles of attack close to a free surface, the interaction between the hydrofoil-motion induced waves on the free surface and the hydrofoil results in mitigation of the flow separation characteristics on the suction side of the foil and delay in stall, and improvement in hydrofoil performance. In comparing with a baseline case, results suggest a 55% increase in maximum lift coefficient and 90% average improvement in performance for, based on the lift-to-drag ratio, but it is also observed significant decrease of lift-to-drag ratio at lower angles of attack. Flow details obtained from combined finite volume and volume of fluid numerical methods provide insight into the underlying enhancement mechanism, involving interaction between the hydrofoil and the free surface.

1999년에 발생한 기상재해 유형별 벼 수량반응조사 연구 (Yield Response of Rice Affected by Adverse Weather Conditions Occurred in 1999)

  • 주영철;임갑준;한상욱;박중수;조영철;김순재
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 본 연구는 변색립, 수발아를 유발시킨 기상환경을 구명하고 출수기의 변색립, 등숙 중 .후기의 수발아, 생식생장기의 침관수, 황숙기의 도복에 타른 수량반응을 구명하기 위하여 피해를 받은 농가 포장 및 경기도농업기술원 포장에서 조사한 결과는 다음과 같다. 벼 출수시기에 영화변색 발생시의 기상조건은 평균 기온은 21.3-26.4$^{\circ}C$, 상대습도는 75.2-98.4%, 증발계수는 19.3, 풍속은 10.8-13.m/sec.이였으며, 영화변색비율이 63.2-65.7%, 38.3-45.2%일 때 임실비율과 등숙비율 저하로 수량이 각각 26-27%. 10-17%감소하였다. 벼 등숙 중.후기에 포장에서 연속강우에 의한 수발아 발생 기상조건은 7일간 연속강우로 상대습도가 96% 이상이였고 7일간의 평균기온은 18.9$^{\circ}C$, 최고기온은 21.9$^{\circ}C$, 최저기온은 16.8$^{\circ}C$이였으며, 수발아율이 높은 품종은 주안벼(45.5%), 진부벼(14.5%). 봉광벼(14.2%), 오봉벼(12.6%) 등 이였다. 벼 생식생장기 관수시 곁가지는 1.5-2m 수심에 1일간 관수부터 발생하였고, 3-4m 수심에 2-3일간 관수시는 m$^2$당 269-571개 발생하여 전체수량에 32-52%기여하였다. 벼 황숙기 도복시 일으켜 세움과 방치시 수량 차는 대차없었으나 방치시 미숙립 증가로 완전미비율이 세움에 비하여 중묘기계이앙답은 9.1%, 건답직파답은 12.5% 낮아졌다.

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