본 연구는 사다리꼴 피아노 키 위어(trapezoidal piano key weirs)의 방류(배수) 용량에 대한 설계 요인과 유동 특성의 영향을 평가하고자 한다. 주요 설계 요인이 방류율에 미치는 영향을 평가하기 위해 폭비(width ratio)가 1.25, 1.75, 2.25이고, 측벽 각(sidewall angle)이 2, 4, −2°인 9개 모델을 시뮬레이션하였다. 보조 설계 요인으로는 선행연구의 사각형 Sq-parapet과 새로 제안된 삼각형 Tri-parapet을 방류 용량이 높은 조건으로 모델에 통합하였다. 계산유체역학(computational fluid dynamics) 시뮬레이션을 사용하여 유체역학을 분석하고 사다리꼴 피아노 키 위어의 최적 설계 특성을 제시하였다. 연구 결과, 측벽 각과 폭비의 특정한 변화는 각각 최대 14.7%, 13.6%까지 방류율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 Sq-parapet 및 Tri-parapet을 모델 위어에 적용한 결과, Tri-parapet의 방류 효율은 기존 Sq-parapet 모델에 비해 유의하게 높았으며, 개선 폭은 최대 53.8% 및 49.5%에 달했다. 본 연구는 사다리꼴 PK 위어(trapezoidal PK weirs)의 방류 용량에 대한 다양한 설계 요인의 영향을 이해하는 데 기여하며, 설계 최적화를 위한 통찰을 제공한다.

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