굴곡이 있는(meandering) 수로에서 이차류(secondary currents)가 유동 구조에 미치는 전단(shear) 효과를 분석하기 위해, 본 연구에서는 수직 속도 분포에서 전단 효과를 반영하는 분산 응력(dispersion stress) 항을 포함한 2차원 천수(shallow water) 모형을 개발하였다. 급격한 만곡을 갖는 굴곡 수로의 운동방정식으로부터, 비선형 전단 효과를 포함하는 수직 속도 분포에 대한 새로운 방정식을 유도하였다. 대규모 굴곡 수로에서 얻은 실험 데이터를 사용하여, 제안된 방정식에서 이차 흐름의 전단 강도에 깊이 대 곡률반경(radius-of-curvature)의 비를 반영하였다. 선행연구의 실험 결과와 비교한 결과, 제안 모형에서 계산된 1차 속도(primary velocity) 분포는 선형 모델 및 이차류를 고려하지 않은 모형에서의 모의보다 관측된 데이터에 더 잘 부합하였다. 대규모 굴곡 수로에서의 모의 결과는, 모형화에 비선형 이차류 효과를 추가한 시뮬레이션이 더 높은 정확도를 보이며, 급격한 만곡으로 인해 나선형 운동(spiral motion)의 영향이 강한 구간에서 굴곡 수로에서의 편중된(skewed) 1차 유동 분포를 재현하는 데 있어 상대오차를 19% 감소시키는 것으로 나타났다.

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