KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지

Finite Element Analysis of River Flow Using SU/PG Scheme -II. Applications-

SU/PG 기법에 의한 하천흐름의 유한요소해석 -II. 적용-

Han, Kun-Yeun;Park, Kyung-Ok;Baek, Chang-Hyun
한건연;박경옥;백창현

  • Published : 2004.05.31

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Abstract

The objective of this study is to investigate application capability of the SU/PG (Streamline Upwind/Petrov-Galerkin) scheme through the comparison by model evaluation for various numerical method to develop hydrodynamic model in a river by SU/PG scheme. The model is applied to transition from a mild to a steep channel, nonlinear disturbance propagation in frictionless horizontal channel and dam-break analysis and is compared with the results from BG, TG, PG scheme. The SU/PG method results in the best approximation property by efficient dissipation. One Contribution of this study is to present that results can lead to significant gain in analyzing the accurate flow behavior associated with hydraulic structure as weir and water intake station. And this approach allows to establish a practical management system to secure water resources.

본 연구에서는 SU/PG(Streamline Upwind/Petrov-Galerkin) 기법에 의한 하천흐름 해석모형을 개발하기 위하여 다양한 수치해석 기법에 대한 모형 적용을 실시하여 비교를 통해 SU/PG 기법에 대한 모형의 적용성을 검토하였다. 모형 적용 예로는 완경사로부터 급경사로 하상경사가 변화하는 경우, 마찰없는 수평수로에서의 파의 전달, 댐 붕괴파 등에 대해서 다양하게 모의를 수행하였고, 그 결과를 BG, TG, PG 기법과 비교함으로써 본 SU/PG 모형의 적용성을 검증할 수 있었다. SU/PG 기법은 타 기법에 비해 효율적인 감쇠를 함으로써 댐붕괴파와 같은 불연속적인 흐름의 모의에 타당한 것으로 나타났다. 본 연구는 웨어나 취수장과 같은 수리 구조물에서의 정확한 흐름 거동을 분석하는데 중요한 수단을 제공할 것이며, 수자원을 보호할 수 있는 실제적인 관리 체계를 구축할 수 있을 것이다.

Keywords

References

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