연안해수류동 및 온배수확산에 관한 3차원 수치모형

목차

제1장 서 논
1.1 연구배경 및 목적
1.2 연구내용 및 범위
제2장 3차원 연안 해수류동 수치모형의 연구동향
2.1 수치모형의 분류
2.2 연구동향 2.2.1 국외
2.2.2 국내
제3장 3차원 연안 해수류동 및 확산 수치모형의 개발
3.1 지배방정식
3.2 유한차분식
3.3 수치안정성 분석
3.4 난류모형
3.4.1 0-방정식 난류모형
3.4.2 1-방정식 난류모형
3.4.3 2-방정식 난류모형
제4장 0-방정식 난류모형의 검증
4.1 1차원 수로에서 취송류
4.2 정방형 호수에서 취송류
4.3 정지수역으로 온배수 확산
제5장 난류모형의 비교평가
5.1 취송류의 연직분포
5.1.1 TKE 모형
5.1.2 모형
5.1.3 모형
5.2 정지수역으로 온배수 확산
5.2.1 TKE 모형
5.2.2 모형
5.2.3 모형

제6장 실제해역에서의 조류 및 온배수 확산
6.1 입력 및 경계조건
6.2 조류계산
6.3 온배수 확산 계산
제7장 결론 및 향후 연구과제 7.1 결론
7.2 향후 연구과제

본문내용

eta^n-1 )_{j+1/2,k+1/2}} over {2 triangle t }
+
K
[
{(Hu)_{i,j+1,k+1}^n + (Hu)_{i,j,k+1}^n -(Hu)_{i,j+1,k}^n - (Hu)_{i,j,k}^n } over {2 triangle x(k+1)}
+
{(Hv)_{i,j+1,k+1}^n + (Hv)_{i,j+1,k}^n -(Hv)_{i,j,k+1}^n - (Hv)_{i,j,k}^n } over {2 triangle y(j+1)}
+
H_{j+1/2,k+1/2}^n
{Omega_{i+1/2,j+1/2,k+1/2}^n - Omega_{i-1/2,j+1/2,k+1/2}^n} over {triangle sigma }
] =0 (D-1)
2. 차분식의 수심적분
차분식 (D-1)의
i=1
에서
L
까지 각 층에 대한 적분식은 다음과 같다.
i=1 ;
{
{( eta^n+1 - eta^n-1 )_{j+1/2,k+1/2}} over {2 triangle t }
+
K
[
{(Hu)_{1,j+1,k+1}^n + (Hu)_{1,j,k+1}^n -(Hu)_{1,j+1,k}^n - (Hu)_{1,j,k}^n } over {2 triangle x(k+1)}
+
{(Hv)_{1,j+1,k+1}^n + (Hv)_{1,j+1,k}^n -(Hv)_{1,j,k+1}^n - (Hv)_{1,j,k}^n } over {2 triangle y(j+1)}
+
H_{j+1/2,k+1/2}^n
{Omega_{3/2,j+1/2,k+1/2}^n - Omega_{1,j+1/2,k+1/2}^n} over {triangle sigma/2 }
] }
{triangle sigma } over 2
= 0
i=2 ;
{
{( eta^n+1 - eta^n-1 )_{j+1/2,k+1/2}} over {2 triangle t }
+
K
[
{(Hu)_{2,j+1,k+1}^n + (Hu)_{2,j,k+1}^n -(Hu)_{2,j+1,k}^n - (Hu)_{2,j,k}^n } over {2 triangle x(k+1)}
+
{(Hv)_{2,j+1,k+1}^n + (Hv)_{2,j+1,k}^n -(Hv)_{2,j,k+1}^n - (Hv)_{2,j,k}^n } over {2 triangle y(j+1)}
+
H_{j+1/2,k+1/2}^n
{Omega_{5/2,j+1/2,k+1/2}^n - Omega_{3/2,j+1/2,k+1/2}^n} over {triangle sigma }
]}
{triangle sigma }
= 0
. . .
i=L~ ;
{
{( eta^n+1 - eta^n-1 )_{j+1/2,k+1/2}} over {2 triangle t }
+
K
[
{(Hu)_{L,j+1,k+1}^n + (Hu)_{L,j,k+1}^n -(Hu)_{L,j+1,k}^n - (Hu)_{L,j,k}^n } over {2 triangle x(k+1)}
+
{(Hv)_{L,j+1,k+1}^n + (Hv)_{L,j+1,k}^n -(Hv)_{L,j,k+1}^n - (Hv)_{L,j,k}^n } over {2 triangle y(j+1)}
-
H_{j+1/2,k+1/2}^n
Omega_{L-1/2,j+1/2,k+1/2}^n} over {triangle sigma }
] }
{triangle sigma }
= 0
위 식들을 더하면,
{( eta^n+1 - eta^n-1 )_{j+1/2,k+1/2}} over {2 triangle t }
+
K
[
sum_i Psi_i {(Hu)_{i,j+1,k+1}^n + (Hu)_{i,j,k+1}^n -(Hu)_{i,j+1,k}^n - (Hu)_{i,j,k}^n } over {2 triangle x(k+1)}
+
sum_i Psi_i {(Hv)_{i,j+1,k+1}^n + (Hv)_{i,j+1,k}^n -(Hv)_{i,j,k+1}^n - (Hv)_{i,j,k}^n } over {2 triangle y(j+1)}
-
H_{j+1/2,k+1/2}^n
Omega_{1,j+1/2,k+1/2}^n}
]=0 (D-2)
附錄 E. 境界에서 水面變位에 관한 差分式
예를 들어
x
방향과 평행한 육지경계에 위치한
u_i,j,k
=
u_i,j,k+1
= 0,
v_i,j,k
=
v_i,j,k+1
= 0인 격자를 생각하면, 식 (3.34)와 (3.35)는 다음과 같이 된다.
1 over {triangle t } sum_i Psi_i (un^n+1 - un^n )~ =~ 0
(E-1)
1 over {triangle t } sum_i Psi_i (vn^n+1 - vn^n )~ =~ 0
(E-2)
식 (E-1)과 (E-2)를 사용하여 식 (3.36)과 같이 수심을 곱한 수치적인 분산을 취하면, 격자점
(j,k)
와
(j,k+1)
에서의 값은 사라지고 다음과 같이 된다.
- 2 over {triangle t} ( H^n {Omega_{1,j+1/2,k+1/2}^*}^n + {eta^n+1 - eta^n-1} over { 2 K triangle t})
= [ {chi+epsilon} over {triangle x (k+1)} + delta over {triangle y (j+1)}] theta_3 (H^n partialeta over partialx )_j+1,k+1^n+1
- [ {chi+epsilon} over {triangle x (k+1)} - delta over {triangle y (j+1)}] theta_3 (H^n partialeta over partialx )_j+1,k^n+1
+ [ {chi+epsilon} over {triangle y (j+1)} - delta over {triangle x (k+1)}] theta_3 (H^n partialeta over partialy )_j+1,k+1^n+1
+ [ {chi+epsilon} over {triangle y (j+1)} + delta over {triangle x (k+1)}] theta_3 (H^n partialeta over partialy )_j+1,k^n+1
(E-3)
이와 같은 방법으로 개경계에서도 구할 수 있다.

키워드

해수류동,   온배수확산,   정지수역으로 온배수 확산,   온배수 확산 계산,   실제해역에서의 조류,   정지수역