대심도 배수터널 유입부의 배수능력 분석 :Analysis of Drainage Capacity on Intake Structure at Deep Underground Storm Water Tunnel

김소영

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 김소영 (경기대학교, 경기대학교 일반대학원)

지도교수: 윤세의

발행연도: 2013

저작권: 경기대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2014

Fluent 모형을 이용한 대심도 배수터널 유입부의 통수능력 분석

김소영 , 김정수 , 윤세의 한국방재학회논문집 2014.01 학술저널

2013

대심도 빗물배수터널의 접근수로 경사변화에 따른 유입구의 흐름특성 분석

김소영 , 곽상호 , 김정수 외 1명 대한토목학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

대심도 배수터널 유입부의 배수능력 분석

김소영 토목공학과 2013.01 학위논문

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

최근 도심지역의 내수침수로 인한 침수피해를 저감시킬 수 있는 대심도 배수터널의 필요성이 제기되어 설계 및 시공을 실시하고 있으나 국내 도시유역의 특성을 반영한 설계 및 시공기술에 관한 연구개발이 부족하다. 특히 유입유량의 흐름형상과 배제효율을 결정하는 중요 구조인 유입부에 대한 연구 결과가 미흡한 실정이다. 그러므로 유입부의 형태에 따른 흐름특성의 분석 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유입부에서의 복잡한 흐름 특성을 분석하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 범용 CFD모형인 FLUENT 6.3모형을 선택하였다. 유입부에서의 흐름 특성 분석의 적용성을 확인하기 위하여 수리모형실험 결과와 비교하였다. 그 결과 수리모형실험과 FLUENT 6.3모형의 구간에 따른 수위변화가 평균 1%정도의 오차로 유사하게 계산되어 FLUENT 6.3모형은 대심도 배수터널 유입부 내의 흐름특성을 예측하는데 적합하다고 판단된다. 또한 유입부 형태별 흐름특성 및 경제성 비교를 통해 도심지에 설치하기에 가장 적합한 유입부 형태를 선정하고자 하였다. 유입부의 경사 증가에 따른 흐름특성 분석 결과 유량배제효율은 접선식 유입부와 나선식 유입부가 거의 비슷하게 모의되었으나, 구조물의 크기에 있어서 접선식 유입부의 면적이 다른 유입부보다 작게 모의되어 경제성 및 시공성에서 유리한 것으로 나타났다. 따라서 국내에서는 접선식 유입부의 적용이 유량배제효율 및 경제성에 있어서 가장 적합한 것으로 판단되었다. 이에 따라 접선식 유입부의 효율 증대를 위한 구조 개선안을 제안하였으며, 적용 결과 구간 평균수위는 9%에서 25%의 수위감소효과를 나타냈으며, 공기핵 크기는 16%에서 58%의 증가효과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서 제안한 구조 개선안은 접선식 유입부의 유량배제효율을 증가시키므로, 접선식 유입부에 개선된 구조를 사용하는 것이 합리적이라고 판단된다.

Recently, flood damage is frequently being occurred in urban area because heavy rainfall events are frequently generated and urban areas are covered by concrete, asphalt due to population increment. Therefore, the deep underground storm water tunnel that can largely increase drainage capacity and utilize many spaces is an essential plan for currently urban flooding. But results of practical study are insufficient for technical use. Therefore, it is necessary to analysis the flow characteristics at intake structure with change of intake type.
The computational fluid dynamics(CFD) model, Fluent 6.3, was applied to investigate the flow characteristics of drop shaft structure with variation of intake type(scroll, spiral, and tangential). The measured values from experimental models and simulated ones from the numerical model were compared to estimate the propriety of FLUENT 6.3 model. As a result, the error between measured values and simulated ones was analyzed by 1% or less. Therefore, the using of FLUENT 6.3 model to analyze the flow characteristic of intakes was considered to be appropriate.
About spiral-inlet and tangential-inlet, the numerical simulation was carried out according to change in the slope of inlet. The simulated results showed that both inlets stably drained the rate of inflow into drop shaft. The structure size of spiral-inlet was greater approximately than the size of tangential-inlet. Therefore, tangential inlet was the most appropriate as inlet of the deep underground storm water tunnel installed on urban area. To increase the efficiency of drain on tangential inlet, the structural improvement was proposed. Based on the result of applying improved inlet structure, the average water depth showed reduction from 9% to 25%. Also, the size of air-core showed increment from 16% to 58%. Therefore, the structural improvement scheme proposed for tangential inlet brought a large effect by increasing the drain efficiency.

#대심도 배수터널 #도시유출 #FLUENT

제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구동향 3
1.3 연구내용 및 방법 7
제 2 장 기본이론 및 적용모형 10
2.1 유입부의 형태별 기본이론 10
2.1.1 소용돌이형 유입부 13
2.1.2 나선식 유입부 15
2.1.3 접선식 유입부 18
2.2 FLUENT모형의 기본이론 21
2.2.1 모형의 구성 21
2.2.2 지배방정식 22
2.2.3 난류 모형 23
제 3 장 수치모형 검증 25
3.1 수리실험 25
3.2 수치모형 검증 27
3.2.1 수치모형의 구성 27
3.2.2 수리모형실험 결과와의 비교 29
제 4 장 유입부 흐름특성 분석 33
4.1 유입부 형태별 흐름형상 및 특성 분석 33
4.1.1 구간 평균수위 36
4.1.2 공기핵 크기 38
4.2 유입부 경사증가에 따른 특성 분석 41
4.2.1 구간 평균수위 44
4.2.2 공기핵 크기 46
4.3 접선식 유입부의 구조적 개선안 48
제 5 장 비교 및 고찰 53
5.1 나선식 및 접선식 유입부의 흐름특성 비교 53
5.2 나선식 및 접선식 유입부의 경제성 비교 55
5.3 접선식 유입부의 구조 개선안 비교 58
제 6 장 결론 63
참 고 문 헌 65
Abstract 68

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)