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침수조건 상태의 유연한 식생이 식재된 개수로 흐름의 횡단면 특성 = Transverse Flow Characteristics of Open-channel Flows over Submerged Flexible Vegetation
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2007
작성언어
Korean
주제어
KDC
531
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
641-650(10쪽)
KCI 피인용횟수
2
제공처
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본 연구에서는 유연한 식생을 갖는 개수로 흐름의 단면특성을 살펴보기 위한 수리실험을 수행하였다. LDA를 이용하여 유연한 모형식생을 갖는 개수로 흐름의 유속을 측정하였다. 측정된 유속의 단면분포 특성을 살펴본 결과 측벽근처에서 최대 유속이 발생하였으며, 이와 같은 현상은 침수식생으로 인해 발생하는 이차흐름 때문에 발생하는 것으로 판단하였다. 또한 침수식생 개수로의 이차흐름은 상승류가 발생하는 지점에서는 레이놀즈 응력과 난류강도의 최대값 발생 위치를 상승시키고, 하강류가 발생하는 지점에서는 하강시키는 등, 레이놀즈 응력과 난류강도의 횡방향 분포에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 측정된 평균유속은 측벽에서의 거리에 관계없이 hyperbolic tangent 함수의 형태로 근사하였으며, 이는 이차흐름 및 측벽의 영향에 관계없이 모든 지점에서 혼합층의 양상을 나타내고 있음을 의미한다. 혼합층의 경계면에서 발생하는 것으로 알려진 Kelvin-Helmholtz 渦의 특성 값을 살펴본 결과, 특성 값이 이차흐름의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 개수로의 평균유속 보다 빠른 속도로 渦가 이동하는 것을 확인하였다.
더보기In this study, laboratory experiments are conducted to investigate the cross sectional characteristics of open-channel flows with flexible vegetation. LDA is used to measure the instantaneous velocity of open-channel flows with model submerged vegetation. Experimental data shows that mean velocity maximum occurs in the vicinity of the sidewall. This is made possible by the effect of the secondary currents prevalent over the cross section due to model vegetation. Also, it is found that the points of maximum Reynolds stress and turbulent intensity are uplifted by the secondary current. Data for streamwise mean velocity are converted to a hyperbolic tangent function, and the results show an excellent collapse. This indicates that the open-channel flow over submerged flexible model vegetation can be regarded as a mixing layer without regard to the secondary current effect. The characteristic values of the Kelvin-Helmholtz vortex are investigated. It is found that the center height of the Kelvin-Helmholtz vortex is affected by the secondary currents. It is also revealed that the vortex in a flow at a higher mean velocity is generated at a higher frequency and is advecting at a higher velocity in the downstream direction.
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