Flow 3D를 이용한 다목적 수로 터널의 마찰 손실 산정

이두한; 김정환; 정건희

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이두한 (한국건설기술연구원) 김정환 (호서대학교) 정건희 (호서대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제3호

발행연도: 2017.3

수록면: 14 - 21 (8page)

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본 최근 지구의 온난화로 인하여 극한 홍수가 자주 발생하고 있으며, 기존 도시 유역의 우수배제시설 용량부족 등으로 도시홍수가 빈번하게 발생하고 있으므로, 주요 범람지역의 홍수량을 우회하거나 저류하여 홍수를 방지하기 위한 수로터널의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 교통기능과 수로기능을 동시에 갖춘 다기능 수로 터널의 설계 기준을 개발하기 위한 수리 실험 및 Flow3D를 이용한 수치모의을 수행하였다. 수치모의결과 동일한 수로 터널 구간 내 발생하는 마찰손실의 크기는 수치모의로 도출된 마찰손실이 이론적으로 계산한 마찰손실보다 더 크게 발생함을 관측하였으며, 이는 수로의 형상이 비원형인 경우에는 관의 기하학적 형상에 의한 흐름구조의 변화로 추가적인 마찰손실이 발생하는 것이 원인으로 판단된다. 마찰손실의 증가는 난류보다 층류에서 두드러졌다. 따라서 터널의 홍수량 흐름 시 마찰손실계수가 터널의 형상에 좌우되며, 실무에서 정확한 설계를 위해 방수로 터널의 형상을 주의 깊게 고려해야 한다는 결론을 내렸다. 이는 실제 방수로 터널 설계에 활용될 수 있는 기본 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

#Flow 3D #Friction loss #Hydraulic experiment #Multi-functional stormwater tunnel #Numerical simulation

참고문헌 (8)

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[학술지(정기간행물)] - Jung Hwan Kim / 2016 / Corrigendum to ‘Hydraulic Experiment for Friction Loss Coefficient in Non-circular Pipe’ / Procedia Engineering 154 : 1448 ~

[학술지(정기간행물)] - C. F. Colebrook / 1937 / Experiments with Fluid Friction in Roughened Pipes / Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 161 (906) : 367 ~ 381

[기타자료] - Flow Science Inc. / 2015 / FLOW-3D User’s Manual

[보고서] - Jeong, C.-S. / 2011 / Discharge coefficient of side weir for various curvatures simulated by FLOW-3D

[학위논문] - Kang, S.-H. / 2012 / A comparison of hydraulic phenomenon in inlet and outlet point in retention reservoir using FLOW-3D model and hydraulic experiment / Donga University

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