가로흐름에 방류(放流)되는 평면부력(平面浮力)?

윤태훈,한운우,Yoon, Tae Hoon,Han, Woon Woo 대한토목학회 1988 대한토목학회논문집 Vol.8 No.3

가로흐름으로 방류(放流)되는 연직상향평면부력(鉛直上向平面浮力)?의 거동(擧動)이 실험과 기본방정식(基本方程式)의 적분기법(積分技法)에 의하여 해석된다. 적분기법(積分技法)을 상사법칙(相似法則)과 특성(特性)길이를 도입한 연직상향 및 수평방향흐름영역에 대한 점근해(漸近解)이며, 실험은 상이한 속도비와 방류밀도 Froude 수를 변화시키면서 수행되었다. 실험결과(實驗結果)와 해석적해(解析的解)는 잘 일치하여, ?중심선(中心線)의 경로(經路)와 온도(溫度)는 멱법칙(冪法則)으로 표현될 수 있는 것으로 나타났다. The behavior of plane buoyant jet issuing vertically upwards into cross flow is analysed by experiments and integral scheme. The integral scheme is based on the self similarity and characteristic length scales to governing equations of continuity, momentum and constituent transport equation, in the horizontal and vertical flow region, respectively. Jet trajectories and the temperature distributions of jet centerlines obtained from experiments are analysed for various velocity ratios and densimetric Froude numbers. It was found that the analytical results about the trajectories and temperatures of jet center lines agree with the experiments and can be expressed as power laws.

온수방류의 귀환에 방류구 길이의 영향

윤태훈,육운수,이용균,Yoon, Tae-Hoon,Yook, Woon-Soo,Yi, Yong-Kon 한국수자원학회 1994 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.27 No.3

돌출방류수로에 의하여 동일한 수심의 개수로에 방류되는 부력방류에 의한 연안귀환이 수리실험에 의하여 해석되었다. 부력방류는 온수를 방류하여 발생된다. 돌출방류로 인하여 부력류 하류에 형성되는 재순환영역의 크기는 비돌출방류에서 보다 증가하는 경향을 갖으나 황온도분포는 균일하고 횡단면 최대온도는 감소를 나타낸다. 높은 부력흐름율과는 반대로 낮은 부력흐름율 조건에서 단면평균온도 또는 열흐름율은 돌출길이의 영향이 무시할 정도이다. 비돌출의 경우에는 연안귀환에 유속비가 지배적인 매개변수이었으나 돌출방류의 경우에는 유속비와 후르드수가 다같이 지배적인 인자로 나타났다. The reattachment of buoyant effluent to shore in a crossflow is investigated experimentally. The effluent is produced by discharging warm water through projecting side channel into a confined cross-flow of the same depth. In the projecting effluent, the size of recirculating region, which is formed by defleted thermal plume on the lee of the effluent, tends to increase, but the maximum temperature decreases in the direction of the crossflow and it has more even transverse spreading compared to non-projecting type. The heat flux across the crossflow is found to be independant of the projected length of the side channel under relatively low buoyancy flux on the contrary to high buoyancy flux. The reattachment of the effluent can be specified by both velocity ratio and densimetric Froude number, whereas only the velocity ratio is governing factor to the reattachment of the effluent in the case of non-projecting type.

선형유출모형(線型流出模型)의 매개변수추정(媒介變數推定)

윤태훈,전시영,Yoon, Tae Hoon,Chun, Si Young 대한토목학회 1986 대한토목학회논문집 Vol.6 No.1

개념유출모형(槪念流出模型)인 모형(模型)의 매개변수(媒介變數) n, k는 유성면적(流城面積)이 $53.7{\sim}1,361km^2$의 범위에 있는 18개 유역의 강우(降雨)-유출자료(流出資料)로부터 모멘트방법에 의하여 추정(推定)된다. 이들 n, k는 F-test와 더불어 복합상관방법(複合相關方法)에 의하여 유성특성(流城特性) 인자(因子)들만의 함수로 유도된다. 유도된 매개변수(媒介變數)들은 한강(漢江), 금강(錦江) 및 낙동강유성(洛東江流城)에 적용하여 계산된 수문곡선(水文曲線)과 실제자료(實際資料)로부터 유도한 수문곡선(水文曲線)은 비교적 잘 맞았으며, 이는 유성특성(流城特性)만으로 미계측소유성(未計測小流城)의 강우(降雨)-유출자료(流出資料)의 가능(可能)함을 시사한다. The parameters of Nash's conceptual model of Instantaneous Unit Hydrograph, n and k, are estimated by the moment method from the rainfall and runoff data in 18 watersheds of drainage area ranging 53.7 to 1,361 sq. km. Then, these parameters are represented in terms of watershed characteristics by F-test and multiple correlation method. The unit hydrographs by this study are compared with the unitgraphs obtained from the recorded runoff data and agreements are good. The results imply that unit hydrographs in ungaged watersheds can be derived by watershed characteristics only through Nash's model.

PROFESSOR TAE SANG WON'S CONTRIBUTIONS TO MODERN HYDRAULIC ENGINEERING IN KOREA

윤태훈,Yoon, Tae-Hoon Korea Water Resources Association 2012 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.45 No.2

수평정지수역(水平靜止水域)으로 유입(流入)되는 음부력(陰浮力)흐름

윤태훈,전시영,Yoon, Tae Hoon,Chun, Si Young 대한토목학회 1987 대한토목학회논문집 Vol.7 No.4

음부력(陰浮力)을 갖는 유체가 수평정지수역(水平靜止水域)으로 유입(流入)되어 일어나는 밀도류(密度流)의 거동이 유한차분기법에 의하여 수치적(數値的)으로 해석된다. 정지수역에서 plunge 흐름의 모양은 유입밀도(流入密度) Froude수(數) $Fr_e$에 크게 영향을 받으며 밀도류전면속도(密度流前面速度)는 음부력(陰浮力)의 증가 즉 $Fr_e$의 감소에 따라 증가한다. plunge point의 최대여행거리(最大旅行距離)와 안정(安定) plunge point는 뚜렷하게 무차원시간 T와 $Fr_e$의 함수로 나타난다. 음부력흐름(또는 plunge point)의 좌우에 와(渦)가 큰 규모로 발달된다. A two dimensional negatively buoyant flow from a shallow channel into rectangular ponds is analysed numerically by a finite difference scheme in a stretched coordinate system. In rectangular ponds, the confuguration of plunge flow largely depends on the densimetric Froude number, $Fr_e$, of the inflow. The velocity of front of the plunging flow increases with increasing negative buoyanty(decrease of $Fr_e$). The location of stable plunge point and maximun travel distance of plunge point are found to be a function of dimensionless time and densimetric Froude number. Large vortices develop on the both sides of negative buoyant flow or plunge flow.

유한요소법(有限尿素法)에 의한 항만(港灣)에서의 토사이송추정모형(土砂移送推定模型)

윤태훈,Yoon, Tae Hoon 대한토목학회 1982 대한토목학회논문집 Vol.2 No.2

하구(河口), 항만(港灣) 등에서 응집성(凝集性) 및 비응집성토사(非凝集性土砂)의 이송추정(移送推定)을 위한 이차원토사이송추정모형(二次元土砂移送推定模型)이 개발되었으며 이 모형(模型)은 흐름에 의한 순환모형(循環模型)과 토사이송모형(土砂移送模型)으로 구성된다. 토사이송모형(土砂移送模型)은 이차원확산(二次元擴散) 방정식(方程式)과 연속방정식(連續方程式)으로 이루어진다. 해(解)는 Galerkin 유한요소법(有限尿素法)과 이단계(二段階) Lax-Wendroff 방법(方法)에 의하였다. 이차원수로(二次元水路)의 상이(相異)한 조건하에서 순환(循環)과 토사이송(土砂移送)에 관하여 수치모의(數値模擬) 되었으며 부산항(釜山港)에 적용하여 얻어진 결과중에서 실측치(實測値)와 비교가 가능한 흐름양상(樣相)은 대체로 실측치(實測値)와 근사(近似)하게 나타났다. The development of unsteady, depth-averaged two dimensional sediment transport prediction model in estuaries and harbors by the Galerkin finite element technique is presented. The model consists of two submodels, flow induced circulation model and sediment transport model. The sediment transport submodel is formulated by incorporating sediment continuity equation and sediment diffusion equation. Numerical experiments of the model, which were carried out in one dimensional channel under different conditions for circulation and sediment transport, show the adaptability of the formulation for predicting the migration of both cohesive and noncohesive sediments. The model was applied to Busan harbor to simulate circulation and sediment transport for simplified conditions. Of the results by the model the flow pattern are shown to be similar to observed data.

조석(潮汐)의 영향을 받는 수역(水域)에서 연직상향부력(鉛直上向浮力)? -정지수역(靜止水域)-

윤태훈,차영기,김창완,Yoon, Tae Hoon,Cha, Young Kee,Kim, Chang Wan 대한토목학회 1986 대한토목학회논문집 Vol.6 No.2

정지수역(靜止水域)에서 연직상향(鉛直上向)으로 방류(放流)되는 평면부력(平面浮力)?의 거동을 연속방정식(連續方程式), 운동량수송식(運動量輸送式) 및 추적물(追跡物) 수송식(輸送式)에 의하여 수치적(數値的)으로 해석한다. 이 해석은 유함수(流?數)와 과수송식(過輸送式)을 도입하고 Prandtl 난류모형(亂流模型)을 이용하였다. 방류밀도(放流密度) Froude 수(數)가 4~32인인 부력(浮力)?의 발달된 흐름영역(領域)에서 구한 ?중심선의 속도(速度)와 온도변화(溫度變化), ?주변수역(周邊水域)의 온도분포(溫度分布)와 흐름양상은 기존자료와 잘 맞음을 확인할 수 있다. 적분형해석(積分型解析)에 필요한 퍼짐율과 확산비(擴散比)가 방류밀도(放流密度) Froude 수(數)와 방류구(放流口)로부터의 거리의 함수로 유도된다. The behavior of a plane buoyant jet discharged vertically upward into a stagnant uniform environment is analyzed by continuity, momentum transport equation by numerical scheme. The governing equations are solved by finite difference method employing stream function and vorticity transport and Prandtl's turbulent model. Results for centerline velocities and temperatures, temperature distribution and flow pattern in receiving environment due to buoyant jet in the range of discharge densimetric Froude number of 4 to 32 show good agreement with published data. Spreading rate and dispersion ratio, which are required in integral type analysis of whole range of buoyant jet and have not been obtained yet, are derived in terms of discharge densimetric Froude number and vertical distance from source.

흐름수역에서 ?흐름의 연안귀환

윤태훈,육운수,한운우,Yoon, Tae Hoon,Yook, Woon Soo,Han, Woon Woo 대한토목학회 1992 대한토목학회논문집 Vol.12 No.4

가로흐름에 같은 수심으로 그리고 직각으로 방류되는 ?흐름의 귀환현상이 차원해석과 수리실험을 통하여 해석된다. 운동량?의 경우 무차원귀환거리 $L/I_m$와 두께 $H/I_m$는 운동량특성길이와 방류구폭의 비 $I_m/W$, 부력?의 경우 무차원귀환거리 $L/I_b$는 부력특성길이와 운동량길특성의 비 $I_b/I_m$, 무차원온도분포 ${\Gamma}_m$은 무차원흐름방향거리 $x/I_b$의 영향을 받으며 이들은 모두 멱법칙으로 예측될 수 있다. 귀환의 발생여부는 속도비 R에 좌우되며 본 연구에서는 R>4.0때 귀환이 발생하지 않는 것으로 나타났다. The shore attachment of jet in a cross flow is analysed by experiments and dimensional analysis. The jet flow is discharged with the same depth as that of the cross flow through a side channel perpendicular to the cross flow through a side channel perpendicular to the cross flow. For a momentum jet, nondimensional attachment length and height are dependent on nondimensional characteristic length $I_m/W$. For a buoyant jet, nondimensional attachment length is affected by $I_b/I_md$ and nondimensional temperature distribution is a function of $x/I_b$ and they all can be predicted as power laws. The shore attachment condition can be specified by velocity ratio R.

소규모 저수지에서 밀도류의 거동 및 순환

윤태훈,한운우,Yoon, Tae Hoon,Han, Woon Woo 대한토목학회 1991 대한토목학회논문집 Vol.11 No.2

음부력을 갖는 유체가 소규모 저수지로 유입되어 일어나는 밀도류의 거동 및 순환이 차원해석과 수리실험을 이용하여 해석된다. 무차원침강점 및 밀도류전면속도, 밀도류전면이동거리, 머리 뒤의 밀도층내회석 등은 유입밀도후르드수, Fre의 영향을 받으며 밀도층의 두께, 흐름양상 및 저수지내 밀도의 변화는 밀도류전면이 하류단에 도달하여 반사되기 전과 후의 양상이 현저하게 다르다. 밀도층의 두께는 전자의 경우에는 Fre, 후자의 경우는 시간과 Fre의 영향을 받으며 이들은 지수식으로 표현할 수 있다. The behavior of a negative buoyant flow flowing into a small reservoir is analysed by experiments and dimensional analysis. The nondimensional plunge point, head velocity, head travel distance and the dilution of density current are dependent on the inflow densimetric Froude number, Fre. The thickness of density current, flow pattern and density difference are different from two cases as follows; before the front of head arrive at the downstream end and after. Before the arrival, the thickness of density current is dependent on Fre and after the arrival, time and Fre. It was found that they can be expressed as power laws.

흐름 수역(水域)에서 연직상향부력(鉛直上向浮力)?

윤태훈,차영기,김창완,Yoon, Tae Hoon,Cha, Young Kee,Kim, Chang Wan 대한토목학회 1987 대한토목학회논문집 Vol.7 No.1

흐름수역(水域)에서 연직상향으로 방류되는 평면부력(平面浮力)?의 거동이 연속방정식(連續方程式), 운동량방정식(運動量方程式) 및 추적물수송식(追跡物輸送式)의 기본방정식을 수치적(數値的)으로 풀음으로서 해석(解析)된다. 난류확산(亂流擴散)에는 Prandtl의 혼합거리이론(混合距離理論)을 도입한 난류수송모형(亂流輸送模型)이 이용된다. 수치해과정(數値解過程)은 기본방정식을 유함수(流?數)(stream function)식(式)과 골도수송(滑度輸送)(vorticity transport)식을(式) 이용하여 변환(變換)한 후, ?방류속도(放流速度), ?방류구폭(放流口幅) 등(等)으로 표현되는 변수(變數)와 흐름을 지배(支配)하는 무차원매개변수(無次元媒介變數)를 도입하여 무차원화(無次元化)하고 successive under-relaxation을 이용하여 Gauss-Seidal 반복법(反復法)으로 해를(解) 구(求)하는 것이다. 수치실험(數値實驗)은 방류(放流)Froude수(數)가 4~32, 방류속도(放流速度)와 가로흐름속도와의 비로(比) 정의되는 속도비가 8~15 의 범위의 흐름영역(領域)에서 수행되었다. 부력(浮力)?으로 인한 주변(周邊)흐름수역(水域)의 속도변화(速度變化), 온도상승(溫度上昇)범위, 흐름상태 및 골도(滑度)가 조사되었으며, ?의 경로에 대한 속도비와 방류밀도Froude 수의 영향이 또한 조사되었다. ?중심선의 속도, 온도변화, 국부밀도(局部密度)Froude 수(數)의 변화가 계산되며 퍼짐율(spreading rate)과 확산비(擴散比)(dispersion ratio)가 방류밀도(放流密度)Froude 수, 국부밀도(局部密度)Froude 수(數) 및 속도비(速度比)의 항(項)으로 해석되었다. 또한 속도와 온도분포를 상사(相似)(similarity)로 나타낼 수 있음이 밝혀졌으며, Gaussian 분포(分布)를 이용한 적분형해석(積分型解析)(integral type analysis)이 가능한 것으로 사료된다. A plane buoyant jet discharged vertically upward into a crossflow is analyzed by numerical solution of the governing equations of continuity, momentum and constituent transport. The turbulent transport is modelled by the Prandtl's mixing length theory. In the numerical solution procedure, the governing equations are transformed by stream function and vorticity transport, non-dimensionalyzed by discharge velocity, slot width, and parameters representing flow characteristics, and solved by Gauss-Seidel iteration method with successive underrelaxation. The numerical experiments were performed for the region of established flow of buoyant jet in the range of discharge densimetric Froude number of 4 to 32 and in the range of velocity ratio of 8 to 15, which is the ratio of discharge velocity to crossflow velocity. Variations of velocities and temperatures, flow patterns and vorticity patterns of receiving water due to buoyant jet were investigated. Also investigated are the effects of velocity ratio and discharge densimetric Froude number on the trajectories of buoyant jet. Computed are velocities, temperatures and local densimetric Froude numbers along the trajectory of the buoyant jet. Spreading rate and dispersion ratio were analyzed in terms of discharge densimetric Froude number, local densimetric Froude number and distance from the source along the jet trajectory. It was noted that the similarity law holds in both the profiles of velocity and temperatures across the jet trajectory and the integral type analysis of Gaussian distribution is applicable.