Spatial Distribution of Sensible Heat Fluxes in an Urban Area Simulated by a CFD Model
- Alternative Title
- CFD 모델을 이용한 도시 지역 현열 플럭스의 공간 분포 모의
- Abstract
- 본 연구는 도시 지역에서 관측과 유사한 현열 플럭스를 산출하기 위하여, 현열 플럭스의 관측 자료와 수치 모의 결과를 이용하는 시간별 난류 프란틀 수의 추정 방법을 제시하였다. 관측과 수치 모의 결과의 오차를 줄이는 과정을 반복하여, 관측과 유사하게 모의할 수 있는 난류 프란틀 수를 추정하였다. 현열 플럭스의 산출과 난류 프란틀 수의 추정은 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하였다. CFD 모델의 기상 경계 조건은 LDAPS의 바람과 기온(U, V, T) 자료를 이용하였다. 또한, 지리정보시스템의 건물과 지형 자료, 세분류 토지피복지도, 도시 캐노피 모델의 지표면 온도를 이용하여 시간별 토지피복에 따른 지표면 온도를 고려하였다. 난류 프란틀 수의 추정 방법은 서울시 은평구 일대 수평 1 km Ⅹ 1 km 영역에 대하여 적용하였으며, 2014년 9월 1일부터 15일까지의 기간에 대해 대기에서 열 교환이 활발하게 나타나는 주간(07 ~ 18시)에 수행하였다. 추정한 난류 프란틀 수는 2014년 9월 16일부터 30일까지에 대해 검증하였다. 모든 시간에 대해서 고정된 난류 프란틀 수를 이용하여 모의한 현열 플럭스와 시간별로 추정한 난류 프란틀 수를 이용하여 모의한 현열 플럭스를 관측과 비교하였다. 추정한 난류 프란틀 수를 이용하여 모의한 현열 플럭스는 고정된 난류 프란틀 수를 이용하여 모의한 현열 플럭스보다 관측과 상관도가 높았으며, 오차는 작았다. 추정한 난류 프란틀 수를 이용하여 대상 지역의 상세한 현열 플럭스 공간 분포를 분석하였다. 현열 플럭스는 토지 피복에 따라 다른 분포가 나타났다.
- Issued Date
- 2019
- Awarded Date
- 2019. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 환경대기과학과
- Advisor
- 김재진
- Table Of Contents
- 1. Introduction 1
2. Methodology 4
2.1. Target area and period 4
2.2. Observation data 6
2.3. Numerical model 6
2.4. Experimental set up 7
2.4.1. Local Data Assimilation and Prediction System 7
2.4.2. Land surface temperature 8
2.5. Estimation method of turbulent Prandtl number 16
3. Results and discussion 20
3.1. Sensible heat fluxes with a non-variable turbulent Prandtl number 20
3.2. Sensible heat fluxes with an adjusted turbulent Prandtl number 23
3.3. Air temperature and wind 35
3.4. Spatial distributions of sensible heat flux 40
4. Summary and conclusions 50
REFERENCE 53
- Degree
- Master
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