수온성층흐름에서 바람에 의해 발생하는 순환흐름을 해석하기 위한 수치모형개발A Numerical Model for Wind-Induced Circulation in a Thermally Stratified Flow
- Other Titles
- A Numerical Model for Wind-Induced Circulation in a Thermally Stratified Flow
- Authors
- 이진우; 김형준; 조용식
- Issue Date
- Oct-2010
- Publisher
- 한국수자원학회
- Keywords
- 동수압 모형; 자유수면 교정; 동수압 교정; 수온성층흐름; TVD scheme; free surface correction; hydrostatic pressure; thermally stratified flow; TVD scheme; free surface correction; hydrostatic pressure; thermally stratified flow
- Citation
- 한국수자원학회 논문집, v.43, no.10, pp.911 - 920
- Indexed
- KCI
- Journal Title
- 한국수자원학회 논문집
- Volume
- 43
- Number
- 10
- Start Page
- 911
- End Page
- 920
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/hanyang/handle/2021.sw.hanyang/172650
- DOI
- 10.3741/JKWRA.2010.43.10.911
- ISSN
- 1226-6280
- Abstract
- 저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구는 수온성층흐름을 해석할 수 있는 3차원 수치모형을 제시하였다. 유속성분은 축과 축 방향에서의 운동량방정식으로부터 3단계에 걸쳐 계산되고, 자유수면 변위와 온도변화 등의 스칼라양은 각각 자유수면방정식과 이송-확산 방정식으로부터 계산된다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.
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