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pp.211-217
고립된 3차원 산악지형에서 지형적 영향에 의한 풍속 증가 현상이 전산유체역학 (CFD) 해석을 통하여 검토 된다. CFD 해석에서, 4개의 서로 다른 경사를 갖는 산악지형 모델이 고려되고, 3차원 산악지형에 대한 지형계수가 풍 방향과 풍직각 방향에 대하여 산정된다. 또한 풍속 증가에 대한 CFD 해석 결과는 경계층 풍동에서의 실험 결과와 국내외 주요 설계기준과 비교된다. CFD 해석 결과, 매우 큰 풍속 증가가 산 정상부에서 발생하였는데, 산 정상부에서 풍속은 48%에서 56% 정도 증가하였다. 풍방향으로 산허리 및 산기슭의 여러 지점에서 풍속이 약간 증가하거나 감소한 반면, 풍직각 방향의 동일한 높이에서는 풍속이 증가하였다. 풍직각방향의 경우, 산 높이의 1/2 지점에 있는 산허리에서의 풍속 증가는 31%에서 50% 정도였고, 산기슭에서의 풍속 증가는 19%에서 27% 정도였다. 본 연구 결과, CFD 해석에서 얻어진 지형계수와 풍동실험에서 얻어진 결과는 대략 3%에서 8% 범위에서 차이를 나타냈고, 풍직각 방향으로 산기슭 근처에서의 풍속 증가에 미치는 지형의 영향은 무시할만하지 않았다.
Wind speed-up effects due to topography for isolated three-dimensional hills are investigated by performing computational fluid dynamics (CFD) analysis. In the CFD analysis, four hill models having four different slopes are taken into account, and topographic factors for three-dimensional hills are estimated for the along-wind and crosswind directions. Also, the results of the CFD analysis about wind speed-up are compared with those from not only the wind tunnel experiment, but also Korean and international standards. In the CFD analysis, very large wind speed-up occurred near the crest of a hill, and wind speed increased about 48% to 56%. At various locations on the hillside and at the foot of a hill in along-wind direction, wind speed increased slightly or decreased, however at the same levels in the crosswind direction, wind speed increased. In the crosswind direction, the wind speed increased about 31% to 50% on the hillside at the mid-height of a hill, and about 19% to 27% at the foot of a hill. In the study, the difference between topographic factors obtained from the CFD analysis and those from the wind tunnel experiment ranged approximately from 3% to 8%, and the effect of topography on wind speed-up near the foot of a hill in the crosswind direction was not negligible.
요 약
1. 연구배경 및 목적
2. CFD 해석 모델 및 경계조건
3. CFD 해석 결과 및 고찰
3.1 풍방향 및 풍직각방향에 대한 지형계수
3.2 CFD, 풍동실험 및 주요 설계기준에 의한 지형계수의 비교
4. 결 론
참고문헌
