압축공기주입 구조물에 의한 비선형 파랑변형 및 공기압의 변화에 관한 연구

Nonlinear Wave Transformation and Air Pressure Variation of Air-Chamber Structure

공기주입 부유구조물에 대한 압력변화의 비선형 특성과 파랑변형을 이론적 및 실험적으로 검토한다. 섭동법과 Green 공식에 의한 두가지 이론적 방법(방법I, II)이 잠수, 반잠수 부유구조물에 의한 파의 비선형성을 평가하기 위해서 적용된다. 더우기 부유 구조물 내의 공기압 변화를 고려하기 위하여 Boyle-Charles 법칙에 따른 단열변화를 가정하여 유도된 공기압축모델이 새로이 개발되었다. 가상경계에서 감쇠정상파를 고려한 방법 I의 이론치는 감시정상파의 영향이 미치지 않는 가상 연직경계면을 같는 방법 II의 값과 잘 일치한다. 두 이론에 의한 이론치는 실험치와 잘 일치함을 보여준다.

Nonlinear characteristics of air pressure variation and wave transformation of a fixed air-chamber structure are discussed theoretically and experimentally. Two analytical methods(method I and II) based on the perturbation method and Green's formula are employed in order to evaluate nonlinearities by the submerged and semi-submerged air-chamber structure. Moreover, an air compression model is newly developed to estimate the dynamic air pressure in the air-chamber inside the structure, assuming the Boyle-Charles's law with adiabatic process in the air pressure variation. Theoretical values of the method I considering evanescent mode waves at an fictious boundary, are in good agreement with those of method II employing the fictious boundary which is not affected by evanescent mode waves. Both theoretical values are shown to agree well with experimental values.