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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
송창근 (서울대학교) 서일원 (서울대학교)
저널정보
대한토목학회 대한토목학회논문집 B 大韓土木學會論文集 제32권 제3 B호
발행연도
2012.5
수록면
175 - 183 (9page)

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본 연구에서는 천수방정식에 Galerkin법과 Petrov-Galerkin 기법의 일종인 SU/PG 기법을 적용하여 유한요소 천수흐름 해석 모형을 개발하고, 다양한 실험수로에서 이송이 지배적인 흐름을 수치 모의하였다. 수로 내부에 얇은 판 형태의 구조물이 존재하는 경우 Fr 수와 Re 수가 매우 낮은 흐름에서는 Galerkin 기법과 SU/PG 기법이 동일한 결과를 나타냈으나, Fr=1.58인 경우 Galerkin법은 발산하여 해를 얻을 수 없었다. 이 경우 SU/PG법은 Newton-Raphson법에 의한 5회의 반복에 의해 수렴된 유속결과를 구할 수 있었다. 사류와 상류가 혼재하여 천이류가 나타나는 단면확대 수로 모의에서 SU/PG 기법을 이용한 본 연구의 경우 상류단 수심조건이 잘 유지되며, 도수가 발생하는 지점 및 도수에 의한 수심 경사, 도수 후의 수심이 모두 Khalifa(1980)의 실험결과와 매우 근사하였다. 이송이 지배적인 사류(Fr=2.74)에 의한 사각도수 모의의 경우에도 Galerkin 기법은 최초 모의시간의 첫 번째 반복 이후 발산하였으나, SU/PG 기법은 도수 경계면을 수치진동 없이 잘 포착하였으며, 해석해와 비교한 수심 및 유속의 최대 오차는 0.2% 이내로 나타나 기존 연구(Levin 등, 2006; Ricchiuto 등, 2007)에 비해 더욱 정확한 결과를 도출하였다.
#Galerkin #SU/PG #supercritical flow #transcritical flow #shallow water equations #oblique hydraulic jump #사류 #천이류 #천수방정식 #사각도수

목차

Abstract
요지
1. 서론
2. 수치모형
3. 이송이 지배적인 흐름 수치모의
4. 단면확대수로 도수 모의
5. 사각도수
6. 결론
감사의 글
참고문헌

참고문헌 (24)

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1. [학술지(정기간행물)] - 김태범 / 2006 / CDG 유한요소법을 이용한 수심적분 흐름의 수치모의 / 대한토목학회 논문집B 26 (5B) : 447 ~ 457 dbpia 2. [학술지(정기간행물)] - 서일원 / 2010 / 천수흐름 해석을 위한 2차원 유한요소모형의 개발 / 대한토목학회 논문집B 30 (2) : 199 ~ 209 dbpia 3. [학술지(정기간행물)] - 윤태훈 / 1982 / 유한요소법에 의한 항만에서의 토사이송추정모형 / 대한토목학회논문집 2 (2) : 19 ~ 28 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - 한건연 / 2005 / SU/PG 기법에 의한 2차원 하천 동수역학 해석 / 대한토목학회 논문집B 25 (2B) : 89 ~ 96 dbpia 5. [학술지(정기간행물)] - Akin, J.E. / 1996 / A symmetric formulation and SU/PG scheme for the shallow-water equations / Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 193 : 1909 ~ 1922 google schola

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