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단파의 전파에 따른 수위 및 유속변화의 특성에 관한 연구
Characteristics of Water Level and Velocity Changes due to the Propagation of Bore 원문보기

大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학, v.28 no.5B, 2008년, pp.575 - 589  

이광호 ((일)나고야대학 대학원 공학연구과 사회기반공학전공) ,  김도삼 (한국해양대학교 건설환경공학부, (미)오레곤주립대학교)

초록
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본 연구는 지진해일단파(tsunami bore) 혹은 조석단파(tidal bore)와 같은 단파의 동수역학적인 거동특성을 검토할 목적으로, 댐파괴류에서 단파의 형성과 동일한 방법, 즉 수조의 한쪽 끝단에 있는 고수위의 저수조(貯水槽) 게이트를 순간적으로 제거하는 방법으로 단파를 발생시킨다. 이러한 단파의 형성과 전파에 관한 수치시뮬레이션에 이상유(二相流)모델에 기초한 Navier-Stokes식을 적용하며, 이 때 비압축성 및 비혼합성의 액체와 기체흐름을 각각 고려한다. 기체와 액체의 접면을 VOF법으로 추적하고, Navier-Stokes방정식을 수치적으로 풀기 위하여 MCIP법을 적용한다. 1차원인 CIP법을 분할스텝기법을 사용하여 고차원으로 확장한 MCIP법은 수치확산이 매우 작고, 또한 안정된 스킴으로 알려져 있다. 게다가, 난류를 시뮬레이션하기 위하여 그의 유용성이 잘 알려져 있는 LES모델을 사용한다. 단파의 형성과 전파에 관한 수치해석결과를 검증하기 위하여 수리실험을 수행하였으며, 시간경과에 따른 수위변동과 평균유속변동에 대한 수치해석결과 및 실험결과를 비교하여 매우 양호한 상호대응관계를 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present work, we investigate the hydrodynamic behavior of a turbulent bore, such as tsunami bore and tidal bore, generated by the removal of a gate with water impounded on one side. The bore generation system is similar to that used in a general dam-break problem. In order to the numerical si...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
단파란? 시·공간적으로 급변하는 불연속 흐름으로 정의되는 단파(bore)는 지진해일파, 조석파 혹은 댐파괴류 등에서 선단부의 전후에 형성되는 큰 수위차에 의해 발생하고, 경우에 따라 매우 빠른 전파속도를 갖는 충격파가 연안구조물에 큰 충격파력(Ramsden, 1993, 1996; Abdolmaleki et al., 2004)과 세굴(Tonkin et al.
CIP법을 다차원으로 확장하는 방법에서 1차원 CIP법을 3차원으로 확장하는 직접법의 장점과 단점은? 이와 같은 개념에 기초한 1차원 CIP법을 다차원으로 확장하는 방법에는 1차원의 다항식을 직접 다차원공간에 확장하여 적용하는 직접법과 각 차원을 분리하여 계산하는 분리해법이 고려될 수 있다. 1차원 CIP법을 3차원으로 확장하는 직접법의 경우는 수치계산시에 요구되는 기억량(메모리 점유율)이 작다는 장점을 지니는 반면에, 3차원 보간함수를 산정하는 경우에 과다한 10의 미지수가 포함되기 때문에 3차원으로의 확장에는 비효율적인 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 Takewaki et al.
단파는 어떻게 발생하는가? 시·공간적으로 급변하는 불연속 흐름으로 정의되는 단파(bore)는 지진해일파, 조석파 혹은 댐파괴류 등에서 선단부의 전후에 형성되는 큰 수위차에 의해 발생하고, 경우에 따라 매우 빠른 전파속도를 갖는 충격파가 연안구조물에 큰 충격파력(Ramsden, 1993, 1996; Abdolmaleki et al., 2004)과 세굴(Tonkin et al.
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