• 한국전산유체공학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.33-38
• /
• 2008

For study on the unsteady blockage effect, flows around a rotationally oscillating circular cylinder with relatively low forcing frequency in closed test-section wind tunnels have been numerically investigated by solving compressible Navier-Stokes equations. The numerical scheme is based on a node-based finite-volume method with the Roe's flux-difference splitting and an implicit time-integration method coupled with dual time-step sub-iteration. The computed results of the oscillating cylinder in the test section showed that the fluctuations of lift and drag are augmented by the blockage effects. The drag further increases because of low base pressure. The pressure on the test section wall shows the harmonics having the oscillating and the shedding frequencies contained in the blockage effect.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.175-181
• /
• 1995

Three-Dimensional Euler equations are solved numerically for the analysis of contraction flows in wind or water tunnels. A second-order finite difference method is used for the spatial discretization on the nonstaggered grid system and the 4-stage Runge-Kutta scheme for the numerical integration in time. In order to speed up the convergence, the local time stepping and the implicit residual-averaging schemes are introduced. The pressure field is obtained by solving the pressure-Poisson equation with the Neumann boundary condition. For the evaluation of the present Euler solver, numerical computations are carried out for the various contraction geometries, one of which was adopted in the Large Cavitation Channel for the U.S. Navy. The comparison of the computational results with the available experimental data shows good agreements.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
• /
• pp.283-289
• /
• 2008

The pressure-transient on platform screen doors in side platforms caused by passing trains with various operating conditions have been investigated numerically. The transient compressible three-dimensional flow simulations are performed with actual operating conditions of two trains by adopting moving mesh technique. To achieve more realistic results, the detailed shape of train and the subway station including tunnels connecting the adjacent stations are represented in the computational domain. Numerical analyses are carried out for cases considering arriving/passing/departing train with or without train stopped on the opposite track, and both trains on the move in opposite direction. From the numerical results, the maximum pressure on the platform screen doors, which is predicted in the case of two passing trains, satisfied the design standards for similar stations.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.8-12
• /
• 1997

The three-dimensional Euler equations are solved numerically for the analysis of contraction flows in wind or water tunnels. A second-order finite difference method is used for the spatial discretization on the nonstaggered grid system and the 4-stage Runge-Kutta scheme for the numerical integration in time. In order to speed up the convergence, the local time stepping and the implicit residual-averaging schemes are introduced. The pressure field is obtained by solving the pressure-Poisson equation with the Neumann boundary condition. For the evaluation of the present Euler solver, numerical computations are carried out for three contraction geometries, one of which was adopted in the Large Cavitation Channel for the U.S. Navy. The comparison of the computational results with the available experimental data shows good agreement.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
• /
• pp.283-289
• /
• 2008

The pressure-transient on platform screen doors in side platforms caused by passing trains with various operating conditions have been investigated numerically. The transient compressible three-dimensional flow simulations are performed with actual operating conditions of two trains by adopting moving mesh technique. To achieve more realistic results, the detailed shape of train and the subway station including tunnels connecting the adjacent stations are represented in the computational domain. Numerical analyses are carried out for cases considering arriving/passing/departing train with or without train stopped on the opposite track, and both trains on the move in opposite direction. From the numerical results, the maximum pressure on the platform screen doors, which is predicted in the case of two passing trains, satisfied the design standards for similar stations.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.561-571
• /
• 2014

양방향(대면통행) 터널에 대한 자연환기에 대한 결정기준 및 제트팬 용량 검토기준이 명확하게 정립되지 못한 이유로 1km미만의 터널에 대한 기계환기 여부 및 용량산정에 있어 혼선이 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 자연환기량의 특성을 살펴보고, 최근 진행중인 대면통행 터널의 환기설계 기법을 크게 2가지로 분류하여 분석하였다. 또한 본 연구에서는 양방향 터널에서의 합리적인 환기용량 산출과 자연환기량에 기초한 자연풍속($Vr^*$)과 소요풍속(Vreq)과의 관계 검토를 통해 자연환기 방식의 적용 가능성에 대한 연구를 수행하였으며, 향후 양방향 터널의 환기기준 수립에 대한 기초자료 제공을 목적으로 하고 있다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.81-86
• /
• 2016

최근 국내 도심지 도로는 빈번한 교통정체가 발생하고 있다. 도심지 교통정체를 해소하기 위한 방안으로 국내에서는 대심도 복층터널에 대한 계획이 이루어지고 있다. 국내에서 계획되는 대심도 복층터널은 소형차 전용으로 계획되며 네트워크형의 구조를 가지고 있어 차량의 출입이 지하공간에서 이루어지고 있다. 이러한 네트워크형 대심도 복층터널은 터널의 단면 및 높이가 일반도로터널 보다 작고 차량의 출입으로 인한 교통풍의 작용으로 화재연기가 터널 승객의 대피보다 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 예상된다. 따라서 본 연구에서는 국내 네트워크형 대심도 복층터널에 화재시 화재연기 확산지연을 방지하고자 화재연기 확산지연 장치 작동시 터널 차단면적에 터널 내 작용하는 유입풍의 저감효과를 분석하였으며, 분석결과 터널 차단면적이 50% 이상일 경우 터널 내 작용하는 풍속을 약 21% 저감시키는 효과가 나타났으며, 면적이 50% 이상일 경우 화재 연기의 확산속도를 약 21% 저감시켜 안전한 대피에 도움이 될 것이라 판단된다.

• 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
• /
• 제22권5호
• /
• pp.563-574
• /
• 2020

현재 도로터널과 철도터널에서는 화재시 발생한 유독가스 및 연기를 배출하기 위하여 제·배연시스템을 구축하고 있다. 다양한 제·배연 시스템 중 횡류식 제·배연시스템은 풍도의 중간을 구획하여 급기 또는 배기를 수행함에 따라 터널 본선 전단면에 급기 또는 배기가 되는 것이 아니라 터널 본선의 절반 부분만 급기 또는 배기가 수행되는 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 횡류식 제·배연시스템의 한계점을 개선한 조닝방식에 대하여 수치해석과 모형시험을 통해 제·배연 효과를 분석하였다. 모형시험의 결과 제·배연이 이루어지지 않은 상태를 기준으로 횡류식 제·배연시스템은 25.6%의 배연율을 나타내었고, 조닝을 통한 제·배연시스템은 40.8%의 배연율을 나타내었다. 또한 수치해석결과 횡류식 제·배연시스템은 본선터널에서 확산되는 화재연기를 차단하지 못하고 지속적으로 확산 되는 양상을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 조닝방법을 통한 제·배연시스템은 에어커튼 효과 및 배연 효과로 인하여 화재연기가 일정구간 내에 제연 되는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2015

본 연구는 대심도 터널에서 화재발생 시 균일배기방식의 경우에 대하여 최적의 배연용량을 산정함으로서 환기설비의 설계기술기준 정립 및 세부설계인자 도출을 위한 기초자료로의 활용을 목적으로 한다. 수치해석은 FDS 프로그램을 사용하였으며, 대심도 터널 화재 시 비정상유동에 대하여 해석하였다. 화재해석 결과, 터널내부의 풍속이 0 m/s인 경우 배연용량이 $80m^3/s$로 연기이동거리가 250 m이내로 유지되었으나, 내부풍속이 3.0 m/s인 경우 배연용량이 $197.1m^3/s$로 약 2.5배 증가되어야 연기이동거리가 250 m 이내로 유지되었다.