Wind load is known to be one of major forces to influence the stability of agricultural structures. General flow fields were calculated to determine flow characteristics over the envelop of the following three types of greenhouses with arched roof : single span, twin span greenhouses, and two single span greenhouses apart 3m inbetween. Pressure coefficients along the envelop of greenhouse were numerically calculated by the k-ε turbulence model, which lead to determine wind forces on it. Curvilinear coordinate for an arched roof and the upwind scheme were adopted for the study. The calculated pressure coefficients were validated with the avaliable data of Japanese Standard and NGAM Standard. The Magnitude of calculated forces over the envelop was not in good accordance with data except the windward wall. Even tile data of Japanese and NGAM Standard for validation deviated a lot from each other in quantity and quality. Such discrepancy may be attributed to different geometric and/or flow configuration conditions for experiments, or the insenstivity of the k-ε turbulence model to recirculation flow.

This paper presents a description and evaluation of a detailed mathematical simulation for the steady and unsteady flow in a radial inflow-turbine which is most frequently used, at present, for exhaust gas turbochargers of internal combustion engines. As a method of computation, the two-step differential Lax-Wendroff method and the characteristic method were used. The turbine characteristics, the mass flow rate, the power output and fluid movements at the turbine scroll inlet were compared with the experiment data. The results of the simulation were in good agreement with experimental values under both steady and unsteady flow conditions.

대부분의 선체 및 해양구조물은 용접을 통해서 만들어지며 이러한 구조물들은 항상 변화되는 하중에 노출된다. 본 논문에서는 T형 용접이음부의 응력집중과 피로특성규명을 위하여 수치해석적 방법을 통한 연구결과를 실험결과와 비교 검토하였다. 특히 필렛용접, 완전 용입용접, 부분 용입용접부의 특성을 응력집중과 피로강도면에서 연구하여ㅛ으며 이를 위한 파라메터로는 불 용입부의 길이, 각장의 크기 및 형태, 삽입판의 각도등을 채택하였다. 최적의 용접을 위하여 각 파라메터의 선정을 효과적으로 할 수 있도록 응력 및 피로수명분표, S-N선도를 정리하엿으며 필렛용접이 용입용접을 대신하여 사용될 수 있는 근거를 제시하였다. 본 연구결과는 실제 현장에서 구조의 용접이음부 형태 선정에 지침이 될 수 있다.

The purpose of the present research is to develop an efficient numerical method for the calculation of potential flow and predict the wave-making resistance for the application to ship design of tuna purse seiner. The paper deals with the numerical calculation of potential flow around the series 60 with forward velocity by the new slender ship theory. This new slender ship theory is based on the asymptotic expression of the Kelvin-source, distributed over the small matrix at each transverse section so as to satisfy the approximate hull boundary condition due to the assumption of slender body. Some numerical results for series 60, C sub(b) =0.6, hull are presented in this paper. The wave pattern and wave resistance are computed at two Froude numbers, 0.267 and 0.304. These results are better than those of Michell's thin ship theory in comparison with measured results. However, it costs much time to compute not only wave resistance but also wave pattern over some range of Froude numbers. More improvements are strongly desired in the numerical procedure.

평판형과 만곡형전개판 주위에서의 유체특성을 파악하기 위하여 회유수조에서 수조기포법에 의한 하시화실험을 유속 0.05 및 0.1m/sec, 영각과 타임라인에 대해서 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 만곡형전개판에서의 유선은 영각 20。까지는 균일한 분포를 이루다가 영각 25。에서 후면에 인접한 유선이 익현장의 1/2지점에서부터 작은 과가 발생되기 시작하고, 영각 30。에서는 익현자의 1.3지접에서 박리가 시작되며 인접한 유선은 전개판의 후면쪽으로 휘어들어가고, 그리고 영각 35。이상에서는 전연에서부터 박리가 시작되며 영각이 증가할수록 박리층이 증가하는 것으로 나타났다. 2. 평판형전개판에서는 영각 20。부터 전연에서 과와 박리가 발생하며, 박리층은 만곡형과 마찬가지로 영각에 비례하는 것으로 나타났다. 3. 후연에서 발생한 과의 크기가 전연의 것보다 약 2~3배 큰 것으로 나타났다. 4. 전개판의 후연에서 유선은 양 전개판 모두 전개판의 방향과 같은 방향으로 흐르다가 점차 유체흐름과 같은 방향이 되는 것으로 나타났다. 5. 전개판 전후면에서의 유속차는 영각 0。~30。에서 점차 증가하다가 영각 35。이상에서는 그 차가 비슷하게 나타났다. 6. 영각 20~30。에서 전후면의 유속차는 만곡형의 경우 후면의 유속이 전면보다 약 1.4~1.5배 빠르게 나타났으며, 평판형은 약 1.2배 빠르게 나타났다.

이상으로부터 다음의 결론을 얻는다. 조파저항 이론의 전개에서 Michell 적분보다 더욱 정밀한 Neumann-Kelvin 문제가 복잡한 kernel 함수 때문에 많은 시간과 노력이 필요하지만, 원점 부근에서 Kelvin 소오스의 점근거동을 조사하여 세장체 근사를 행함으로 N-K 문제의 kernel 함수에 대한 근사와 동등하게 처리될 수 있었다. 조파저항의 계산 결과가 Michell 적분과 비슷한 경향을 보이나, 실험치와의 정확한 비교를 할 수 없었다. 그러나 세장선 이론을 적용함으로써 훨씬 복잡하고 지루한 작업을 들 수 있었다. 전진 속도를 갖는 경우에는 수정된 Green정리를 이용하면 될 것으로 기대된다.

A bore is a transition between different uniform flows of water. If a long wave of elevation travels in shallow water it steepens and forms a bore. The bore is undular if the change in surface elevation of the wave is less than 0.28 of the original depth of water. This paper describes the growth of an undular bore from a long wave which forms a gentle transition between a uniform flow and still water. A physical account of its development is followed by the results of numerical calculations. Finite-difference approximations are used in the partial differential equations of motion. For undular bores, numerical calculations show that (i) the relationship between relative elevation and relative velocity given by long wave theory is approached for an undular bore, (ii) the amplitude of first crest of an undular bore approaches a finite limit approximately at an exponential rate, and (iii) the distance between the first two crests increases without bound, approximately logarithmically.

일차원 부정류 해석의 수치해석모형을 만들기 위하여 Preissmann형의 Implicit법을 Saint venant식에 도입하였으며 모형의 안정성과 정도에 관하여 검토하였고 수치실험을 실시하였다. 1. 보조관계식을 도입함으로써 Double Sweep알골이즘을 사용할 수 있었다. 2. 계산결과의 안정성과 정도에 큰 영향을 주는 인자는 δt/δx 및 θ인 바 δt/δx은 1보다 너무 크거나 작은 경우를 피해야 하며 0.6〈θ〈1.0일 때 무조건 안정이다. 3. 마찰계수와 θ치를 적절히 조절하여 실제흐름에서의 에너지 소멸과 같은 효과를 얻게 됨으로써 이 모형은 일차원 부정류흐름의 해석에 있어 매우 유용함을 확인할 수 있었다. 4. 앞으로 실측자료에 의한 보정과 더불어 지류와 합류가 있는 하천 수계에 대한 System해석모형 또는 해안에서의 장파에 대한 일차원 해석모형 등의 개발에 응용될 수 있다.

초심해역 자원개발용 라이저와 계류된 부유체와의 연성해석을 수행한다. 일반적으로 라이저의 안전성은 부유체와의 연성해석 없이 최대 offset을 고려한 해석을 통해 보수적으로 평가되는데, 본 연구에서는 계류된 부유체의 연성 운동해석을 고려하여 라이저의 안전성을 분석한다. 라이저는 초심해역에 적용되는 SLWR이 고려되며, 부유체는 FPSO가 적용된다. 연성을 고려하는 방법과 고려하지 않는 방법론에 대하여 제시한다. 계류선이 모두 안전한 정상상태(Intact) 조건과 사고(damaged) 조건을 고려하여, 각 조건에서 파랑 입사각도에 따라 연성해석 효과를 분석한다. 하중 조건에 따라 계류선의 장력, 부유체의 운동 및 라이저의 거동 등을 분석한다.

In case of applying Guss asphalt concrete on steel deck of suspension bridges, the weight of the pavement may lead to a change in cable tension and a inclination of the main tower. And when the construction speed is high or excessive application width is applied it, a high temperature rise occurs at a large area at a time, and demage due to thermal deformation or excessive local stress may be induced in bridge members. In this study, we present a case study of the thermal effect on the structure behavior of the site by numerical analysis.

Recently, due to advancement in construction techniques, structures are being constructed much faster than before. Therefore, structures such as cable stayed bridges and suspension bridges, must be inspected regularly to assure their main elements (i.e., load carrying cables) are healthy and sound. Structures can be tested using conventional nondestructive testing methods such as magnetic flux leakage (MFL), eddy current testing, acoustic emission and etc. In this study, it was tried to detect cross sectional reduction in steel rod using a time dependent numerical simulation of coil sensor based on MFL principle.

본 논문에서는 긴 파이프 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 거동특성에 관한 모형시험과 수치해석 연구를 수행하였다. 대상 부이 구조물은 긴 파이프를 기본 뼈대로 하여, 상부구조물, 부력재, 중력식 앵커로 구성된 아티큘레이트(Articulated)형 부이 구조물이다. 대상 해역인 서해에서의 본 부이 구조물의 생존성을 평가하기 위하여, 축척비 1/22의 축소 모형을 제작하여 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 일련의 모형시험을 진행하였다. 이 때 50년 재현주기의 극한파 조건을 고려하였으며, 또한 조류 및 주기 효과를 검토하기 위하여 추가적인 실험을 수행하였다. 생존성 평가를 위한 주된 평가항목으로는 구조물의 거동, 앵커 지지력, 침수 횟수를 고려하였다. 모형시험 결과와의 상호검증을 수행하기 위하여 상용계류해석 프로그램인 OrcaFlex를 이용하여 수치 시뮬레이션을 병행하였다. 평가결과로써 먼저 조위차에 따른 본 부이 구조물의 거동 특성에 대해 살펴보았다. 고조위와 저조위 조건에서의 종동요 응답, 앵커지지력의 변화를 살펴보았으며, 수치 시뮬레이션 결과와의 직접 비교 검토하였다. 두 번째로는 파도 주기와 조류의 유무에 따른 부이 구조물의 응답 특성 변화에 대해 고찰하였다. 세 번째로는 상부구조물의 침수와 관련하여 비디오 분석을 통한 침수 횟수를 수치해석 결과와 비교 제시하였다. 마지막으로 모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답과 관련하여 수치 시뮬레이션 결과를 제시하고, 극한파 중 구조적 안전성에 대해서 논하였다. 일련의 생존성 평가 연구를 통하여 본 부이 구조물의 극한파 중 거동 특성에 대해 살펴볼 수 있었으며, 파도, 조류, 조위차에 따른 민감도 특성을 통해 본 부이구조물의 취약점 및 활용성에 대해 고찰해 보고자 하였다.

본 연구에서는 4대강 살리기 사업 후 퇴적현상이 지배적으로 발생하는 남한강과 섬강 합류부 구간을 대상으로 2차원 수치모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 하천의 흐름 및 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 대상지점 합류부는 남한강 본류의 만곡부에 지류 섬강이 유입되는 특성을 갖는다. CCHE2D 모형은 비평형 유사이송을 해석하며 소류사와 부유사 조정거리가 중요한 입력변수로 대상지점에서는 소류사 조정거리가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 수치모의 결과 유량비(Qr) 변화가 남한강과 섬강 합류부 지점에서 흐름 및 하상변동에 영향을 미쳤으며, Qr≤ 2.5인 경우에는 합류전 본류의 유속이 증가하여 흐름박리구역을 감소시켰으며 이로 인해 합류부 내측의 퇴적이 감소하였다. Qr>2.5이면 합류부 구간에 퇴적이 증가하여 사주가 형성될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 수치모의를 통해 2013년에 발생한 유량비 변화에 의해 합류부에 고정사 주가 형성된 것을 알 수 있었다.

본 연구는 기존에 사용되어 지고 있는 타설 노즐 내부에 블레이드를 설치함으로써 타설 시 시멘트 복합체에 혼입된 섬유의 방향성을 제어하고 동시에 분포도를 향상시키고자 하였다. 블레이드 변수 최적화를 위하여 시멘트계 매트릭스 재료의 유동과 혼입된 섬유의 운동, 노즐간의 상호작용을 고려한 다중물리계 유한요소해석을 수행하였다. 사용되는 섬유길이를 변수로 하여 블레이드의 간격, 길이, 위치를 결정하였다. 내부 블레이드 간격이 섬유길이의 약 1.2~2.4배, 블레이드 길이는 섬유길이의 약 4~8배, 설치 위치는 시멘트 복합체가 도출되는 입구에서부터 섬유길이의 14배 이하일 때 섬유 방향각이 약 15°이하로 제어되었다. 또한, 본 연구에서 제시된 블레이드형 노즐은 기존의 섬유보강 시멘트 복합체 타설장비와 타설관을 그대로 사용하면서, 탈·부착식으로 제작될 수 있어 사용성과 편의성을 동시에 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

지난 수십 년 동안 태평양 연안을 따라 발생했던 지진해일은 막대한 인명 및 재산피해를 초래하였다. 우리나라의 동해안은 갑작스러운 지진해일의 내습으로부터 안전하지 않고, 과거 지진해일에 의해 피해를 입었다. 본 연구의 목적은 우리나라 지진해일의 연구를 과거, 현재, 미래에서의 관점에 서 검토하는 것이다. 아울러, 전파모형과 범람모형으로 구성된 수치모형 및 수리실험에 관하여 서술한다. 또한, 이어지는 논문에서는 지진해일 현장조사, 지진해일 피해를 경감시키기 위한 노력과 지진해일 재해정보도 및 앞으로 더 연구해야할 주제 등에 대해서 소개한다.

In order to analyze the dynamic characteristics and seismic performance of electrical cabinet affected the earthquake, a preliminary study should be carry on to find the natural frequency of that, and it can be known that through shaking table test and finite element analysis. The purpose of this study is to developing regarding the numerical model by using finite element method for the natural frequency of electrical cabinet be influenced by earthquake and to verify its reliability in comparison with experimental data through shaking table test in the future.

More than 45 million tons of marine clay is dredged in the western and southern sea every year in Korea. Dredged soils, which are relatively easily supplied, have been known as an economical fill material for the construction of airports, ports, and industrial land. However, dredged soils can no longer be used as a construction material because they contain various types of heavy metals and organic pollutants. If an electric field is applied to dredged sediments, various phenomena such as electrophoresis, electro-osmosis, electro-migration, electrolysis occur because the surface of marine clay is negatively charged. The interpretation of sedimentation and self-weight consolidation is very important because this behavior is closely related to the stabilization of dredged sediments and the landfilling period. The analytical solution for the calculation of excess pore-water pressure is obtained by determining the initial and boundary conditions. Then, the surface settlement and density profiles are predicted by using this analytical solution. The analytical solution from Esrig’s one-dimensional electrokinetic consolidation theory and this study’s numerical simulation with mass conservation more easily predicted the electrically induced consolidation behavior of dredged sediments than the non-linear finite strain consolidation theory.

화석에너지 부존자원이 부족하여 대부분의 연료를 외국에서 수입하는 우리나라는 안정적인 대체 에너지원확보를 위하여 신재생에너지 개발에 박차를 가하여 왔다. 그러나 신재생에너지 중 약 65%가 폐기물에너지로 높은 비중을 차지하고 있고 증가율이 높다. 폐기물 고형연료(SRF)는 재생에너지로 구분되어 생산량과 사용량이 증가하고 있지만 일부 사업장 폐기물을 주로 연소하는 사업장에서 공해물질 대량 배출과 악취 등의 문제로 인해 운전이 중지되거나 갈등이 발생하고 있다. 따라서 고발열량의 사업장 폐기물 기반의 고형연료 연소장치에 대한 저공해 연소기술 개발이 절실하다. 본 연구는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 SRF을 연료로 사용하여 중온․중압 스팀으로 발전하는 화격자형 보일러의 2차 공기 주입각도와 공기비 변화에 따른 연소실내 유동흐름, 온도분포, 화염형성의 가시화를 통해 연소로 내 유동현상을 예측하고 최적의 연소조건을 유지할 수 있는 보일러를 설계 및 제작하는데 기초자료로 반영하고 그 유용성을 확인하고자 한다.

강섬유 보강 자기충전 콘크리트(Steel Fiber Reinforced Self-Compacting Concrete, SFRSCC)는 사회기반 시설이나 초고층 빌딩, 원자력 발전 시설, 병원, 댐, 수로 등 전반적으로 널리 사용되어지고 있는 재료이다. SFRSCC는 짧고, 개별적인 보강 섬유로 인해 일반적인 자기충전 콘크리트(Self-Compacting Concrete, SCC) 보다 인장 강도, 연성, 휨 강성 등에서 뛰어난 성능을 보인다. 하지만 SFRSCC의 이러한 성능은 섬유의 방향성에 의해 크게 좌우되는 경향이 있다. 짧고 개별적인 섬유들은 타설 과정에서 섬유의 방향성을 컨트롤 할 수 없기 때문에 무분별하게 콘크리트 내에 위치하게 된다. 섬유의 방향이 제어되지 않은 상태에서 콘크리트의 경화가 진행될 경우 휨 강성과 인장 강도의 저하를 야기하고, 이는 예상 강도 미달의 원인이 될 수 있기 때문에 SFRSCC를 사용할 때 섬유의 정렬은 중요한 요소가 된다. 따라서 본 연구에서는 유한 요소법을 사용하여 타설 공정 중 콘크리트 매트리스의 점도 및 입구 속도가 섬유 방향에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

The energy efficiency of gas turbine using LNG as a fuel has reached to less than about 40% even for the H class gas turbine. To increase the energy efficiency, in theoretical analysis, the maximum value of fuel efficiency can be obtained via the equally large value of the mixing rate and reaction rate in the harmonic-mean type overall reaction rate expression. Even if the delayed mixing rate can be overcome successfully by the strategy of the practically proved lean-burn method, however, the critical problem caused by the retarded reaction rate caused by the excess air has to be solved in order to make any breakthrough of the engine or gas turbine fuel efficiency. To do this, a series of systematic numerical calculation has been made for the evaluation of the lean-burn CH4 flame feature with the addition of small amount of H2 or HHO (H2+1/2O2, water electrolysis gas). To maintain lean burn state, the flow rate of methane was greatly reduced less than 50% of the standard flow rate. The addition of HHO or H2 heating value has increased steadily from 5, 10 and up to 20% of the 100% CH4 flow rate. And investigation of flame characteristics such as peak flame temperature and its location together with the temperature profile has been made through numerical calculation for a gas turbine combustor. For the standard case of 100% CH4 injection, the flame temperature profile was observed to increase steadily from the primary combustor region to gas turbine inlet. This is exactly corresponds to the temperature profile appeared in a heating process with constant pressure assumption in a typical Brayton cycle. However, for the case of co-burning with H2 or HHO with only 40 and 50% CH4 injection, the peak flame temperature appears near the upstream primary region and decreases significantly along the downstream toward turbine inlet. A detailed discussion further has been made for the flame characteristics with the change of added fuel amount and its type. In summary, the addition of the H2 and HHO gas with the reduced amount of the CH4 flow rate results in quite different temperature profile expected from the standard Brayton cycle. Further this kind of flame feature suggests the possibility of high fuel efficiency together with the reduction of the metallurgical thermal damage of the turbine blade due to the decreased gas temperature near turbine inlet.