유한차분법과 유한체적법을 이용한 1차원과 2차원 개수로 흐름해석

서지정보

· 발행기관 : 한국습지학회
· 수록지 정보 : 한국습지학회지 / 10권 / 2호
· 저자명 : 김만식, 이진희, 정찬, 박노혁

목차

1. Introduction
2. Theological Background and Governing Equations
3. Solution of governing equations by FDM and FVM
4. Application and Results
References

초록

하천에서의 부정류 해석을 위해서 1차원 유한차분법(FDM)인 Abbott-Ionescu scheme과 2차원 유한체적법(FVM)인 근사의 Riemann solver(Osher scheme)에 대하여 살펴보았다. 두 모형은 직선 하도, 약간 굽어진 사행하도 및 사행하도에서의 흐름 문제들에 적용되었으며 결과의 비교는 균일한 직사각형 수로에 대하여 이루어졌다. 하천의 복잡한 형상의 표현하기 위해서는 이를 고려할 수 있는 유한체적법을 이용하였다. 유한차분법과 유한체적법 결과는 수위 및 유량 수문곡선에 대하여 매우 만족스러운 것으로 나타났다. 균일한 직선하도에 대해서는 1차원분석으로도 충분하다는 사실을 파악할 수 있었으며, 사행하도의 경우 흐름을 정확하게 모형화하기 위해서는 2차원 또는 3차원 모형을 사용하여야 할 것이다.

영어초록

The one-dimensional (1D) finite-difference method (FDM) with Abbott-Ionescu scheme and the
two-dimensional (2D) finite-volume method (FVM) with an approximate Riemann solver (Osher scheme) for
unsteady flow calculation in river are described. The two models have been applied to several problems including
flow in a straight channel, flow in a slightly meandering channel and a flow in a meandering channel. The uniform
rectangular channel was employed for the purpose of comparing results. A comparison is made between the results
of computation on 1D and 2D flows including straight channel, slightly meandering channel and meandering channel
application. The implementation of the finite-volume method allows complex boundary geometry represented.
Agreement between FVM and FDM results regarding the discharge and stage is considered very satisfactory in
straight channel application. It was concluded that a 1D analysis is sufficient if the channel is prismatic and remains
straight. For curved (meandering) channels, a 2D or 3D model must be used in order to model the flow accurately.

참고자료

· 없음