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Monte Carlos 태풍 시물레이션과 CFD 모델을 이용한 울산지역 국지적 강풍 발생빈도 추정

Assessment of Severe Local Storm Risks in Ulsan Area Using Monte Carlos Typhoon Simulation Method and CFD Model

김윤석|양영태|김석철
한국풍공학회|2005.06|한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)|제9권 제1호|pp. 45-54

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CFD 모델Monte Carlos 태풍 시뮬레이션Monte Carlos Typhoon SimulationCFD(computational fluid dynamics) model

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Monte Carlos 태풍 시뮬레이션과 Gumbel 극치해석 그리고 CFD 모델을 이용하여 주변 지형에 의한 국지 풍환경 변화를 고려한 재현주기 풍속추정 방안을 제시했다. 우리나라의 경우 태풍기간(6월-10월)과 비태풍기간(11월-5월) 간에 강풍발생 특성차이가 존재한다. 태풍기간과 비태풍 기간을 구분하여 각각 Monte Carlos 태풍기법과 Gumbel 극치해석기법을 사용하여 강풍발생빈도를 분석했다. 인접한 지형조건이 분석대상지점의 풍속에 미치는 영향은 최신 CFD 모델을 사용하여 해석하였다. 가상경계기법으로 3차원 지형을 처리했고 격자크기 이하의 난류성분에 대해서 LES를 적용했다.

Abstract

A combined procedure using Monte Carlos simulation technique, the type-I (or Gumbel) extreme value analysis, and CFD(computational fluid dynamics) model is presented here to estimate the probable local wind speed of a given return period at specific locations surrounded by terrain features. The historical records of storms show two distinct seasons, a typhoon season from June to October, and a non-typhoon season from November to May. We evaluated the risk levels that recognize different wind characteristics for these two seasons. The Monte Carlos method is used for the typhoon season and the type-I analysis, for the non-typhoon season. The nearby terrain effects upon the local winds are estimated by a state-of-the-technology CFD model. The complicated 3D terrain features are incorporated into the model solutions through the virtual boundary method. Large Eddy Simulation is adopted for the sub-grid turbulences.

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