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문제 정의
- (1) 본 연구에서는 불규칙한 경계조건을 가진 자연하천에서의 2차원 흐름 거동을 모의하는데 적합한 SU/PG 기법에 의한 유한요소모형을 기반으로 난류해석기법을 개발하기 위하여 다양한 난류해석기법을 검토하고 적절한 모형으로 와점성이론에 기반한 Mixing Length 모형의 적용을 통하여 2차원 흐름해석을 위한 난류해석기법을 개발하였다.
- 본 연구에서는 Yulistiyanto 등(1998)이 수행한 원형의 내부경계가 존재하는 실험하도에 대하여 동일한 모의조건으로 모형을 수행하고 실험치와 검증하고자 한다. 인공하도의 폭은 2 m, 길이는 4 m이며, 내부경계는 0.
- 본 연구에서는 복잡한 지형 조건과 불규칙한 경계조건을 가진 자연하천에서의 홍수류를 모의하는데 적합한 Streamline Upwind/Petrov-Galerkin 기법에 의한 유한요소모형을 기반으로 하여 난류해석기법을 개발하였다. 본 연구의 주요 연구결과는 다음과 같이 요약될 수 있겠다.
- 이러한 점을 감안하여 본 연구에서는 하천 흐름해석에서 복잡한 지형 조건과 불규칙한 경계조건을 가진 자연하천에서의 홍수류를 모의하는데 적합한 Streamline Upwind/Petrov-Galerkin 기법에 의한 유한요소모형을 기반으로 하여 난류해석기법을 개발하였다.
- 실제적인 개수로 흐름에 대하여 2차원 수치모형을 수행할 때, 수공구조물이나 섬과 같은 지형적인 요인에 의하여 내부경계가 존재하기도 하며, 혼합 요소망을 적용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 내부경계가 존재하는 혼합 요소망을 구축하고 이에 대하여 검증하고자 한다.
가설 설정
- 수심평균 혼합길이 모형(Mixing Length Model)은 다른 난류해석모형에 비하여 비교적 쉽게 표현된다. 이 방법의 기본적인 가정은 난류에 대하여 등방성이고 지역적으로 평형을 이룬다는 것이다. 흐름이 난류일 경우 운동량 방정식에서는 유동항의 시간 평균의 결과로 Reynolds 전단력이 나타나게 되며, 이 방법은 Jia and Wang에 의하여 하천흐름해석에 적용되었다(Jia and Wang(1999)).
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