• Title/Summary/Keyword: 쇄파조건

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Computation of Free Surface Flows and Detection of Sub-Breaking (자유표면파 계산 및 준쇄파 수치연구)

  • Kwag, Seung-Hyun
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.13 no.3 s.33
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    • pp.114-122
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    • 1999
  • 준쇄파(쇄파발생정 리플형태의 불안정파)를 수치적으로 해석하고 예측하기 위하여 수중날개를 대상으로 점성유동장의 계산을 수행하였다. Navier-Stokes 방정식을 사용하여 자유수면을 계산하였고 정도향상을 위하여 Euler 형태의 자유표면조건에 고차의 유한차문법을 적용하였다. 이산화 과정에서 자유표면 격자에 3차 풍상미분항을 적용시켜 수치계산을 수행하였고, 계산결과를 사용하여 준쇄파의 생성조건을 규명하였다.

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조석조건에서 불규칙파의 변이

  • 유동훈;강찬수
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1998.09a
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    • pp.36-39
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    • 1998
  • 불규칙파를 스펙트럼파로 파악하여 조석 조건하 천해역에서 천수, 굴절, 회절, 마찰 및 쇄파 등에 의하여 불규칙파가 변이하는 현상을 해석하였다. 지배방정식은 에너지보존식과 파수백타보존식인데 파수벡타보존식에 회절효과를 고려하는 항을 포함하였다. 스텍트럼형상을 재현하기 위하여는 선형누적법을 사용하였으며, 스펙트럼파에 대한 대표 마찰계수를 간단히 산정하는 약산식을 사용하여 마찰손실효과를 고려하였다. (중략)

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Instability of Plunging Breaking Wave Impact on Inclined Cylinder (경사진 실린더에 작용하는 플런징 쇄파 충격력의 불안정성 고찰)

  • Hong, Key-Yong;Shin, Seung-Ho
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.10 no.4
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    • pp.187-192
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    • 2007
  • Impact on cylindrical surface caused by plunging breaking waves is investigated experimentally. The breaking waves are generated in a wave flume by decreasing the wave maker frequencies linearly and focusing the generated wave components at one specific location. The breaking wave packets are based on constant wave steepness spectrum. Three inclination angles of cylinder are applied to examine the effect of contact angle between cylinder and front surface of breaking waves. Also, the effect of cylinder diameter on pressure distribution and its peak value is investigated by adopting three cylinders with different diameters. The longitudinal location of cylinder is slightly moved in eight different points to find out a probable maximum value of impact pressure. The pressures and total force on cylinder surface are measured by piezo-electric pressure sensors and 3-components load cell with 30kHz sampling rate. The variation of peak impact pressures and forces is analyzed in terms of cylinder diameter, inclination angle and location. Also, the pressure distribution on cylindrical surface is examined. The cylinder location and surface position are more important parameters that govern the magnitude and shape of peak pressures, while the cylinder diameter and inclined angle are relatively insignificant. In a certain conditions, the impact phenomenon becomes very unstable which results in a large variation of measured valves in repeated runs.

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A Numerical Study of Nonlinear Free-surface Flows Generated by Motions of Two Dimensional Cylinders (2차원 실린더의 운동에 기인한 비선형 자유표면 유동의 수치해석)

  • Lee, Ho-Young
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.85-98
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    • 1998
  • 본 논문의 수치해법은 경계치문제를 풀기 위하여 코시이론(Cauchy's theorem)을 사용하였다. 경계치문제는 완전한 물체표면조건과 자유표면조건을 만족시키는 초기치문제로 귀결된다. 현 수치해법에서 무한영역은 수치계산 영역인 비선형 영역과 선형 자유표면조건을 만족하는 선형영역으로 나누어진다. 선형영역의 해는 과도 그린(Green)함수를 사용하여 정합조건을 부과함으로써, 수치계산은 비선형 영역에서만 수행된다. 본 논문에서 저자는 수치계산 영역에서 코시이론을 사용하여 적분방정식을 도출하였고, 무한영역의 해는 정합면에서 과도 그린함수를 사용하여 표현하였다. 본 수치계산에서 자유표면에 요소 재분배법을 적용함으로써 쇄파현상에 대해서도 안정적인 수치해석을 할 수 있었다. 본 논문에서 개발된 수치방법을 적용한 문제는 다음과 같다. 첫째는 자유표면에서 실린더가 강제동요하는 경우에 자유표면형상과 힘을 계산하여 이전의 실험치 및 계산치와 비교하였다. 두번째로는 실린더가 자유수면하에서 일정한 속도로 항주하는 경우에는 조파저항과 양력을 계산하여 고차 스펙트럴법과 비교하였다.

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Impact Analysis of Dredging Work to Coastal Finishing the development (연안도서해역에서의 준설작업이 정온도에 미치는 영향 분석)

  • Lee, Sang-Heon;Ha, Chang-Sik;Moon, Sung-Hyo;Lee, Joong-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.127-129
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    • 2016
  • 근래 소규모항만이 흩어져 있는 연안도서해역에서는 빈번한 폭풍의 내습으로 신규 외곽시설을 포함한 항만정비사업이 지속적으로 이루어지고 있다. 이들 항만의 경우 늘어나는 물동량에 대응하기 위해 수역시설 및 부두의 배치에 변화를 가져오고 일부 항만의 경우 만입구, 항내, 수로 등 특정해역의 준설이 다양하게 이루어지고 있어서 개발과 유지 준설에 따른 정온도의 검토가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 바람, 파랑상호간 간섭, 흐름과의 상호작용, 쇄파 및 구조물에 대한 반사를 반영하여 수치실험을 수행하고 특히 준설작업의 규모, 방향에 따른 정온도에서 결과에 차이를 나타내어 평면배치계획에 수정을 기할 수 있게 되었다. 수치실험에는 50면 재현빈도 심해설계파 내습시 영역을 광역, 중간역, 상세역으로 하여 네스팅 기법으로 개방해역조건을 반영하였으며 외곽시설에서 해수소통 개구부의 변화에 대한 영향을 분석하였다.

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Experiments for Wave Transformation of Regular and Irregular Waves over a Submerged Elliptic Shoal(I) : Non-breaking Conditions (타원형 수중천퇴상의 규칙파 및 불규칙파의 전파변형 실험(I):비쇄파조건)

  • 이종인;이정욱
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.14 no.3
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    • pp.240-246
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    • 2002
  • Hydraulic model experiments were conducted fur a series of regular and uni-directional irregular waves propagating over a submerged elliptic shoal. Two different sets of experiments have been studied; one considers regular wave transformation with no breaking, and the other considers uni-directional irregular wave with partial breaking on top of the shoal. The numerical experiments are also performed using a numerical model based on the parabolic approximation equation. The result of the numerical experiments are compared with that of hydraulic experiments.

Empirical Formula for Wave Runup of Rubble-Mound Structure Covered by Tetrapods: Effects of Front Slope and Armour Layer Thickness (TTP로 피복된 경사식구조물의 처오름높이 산정식: 사면경사 및 피복층 두께 효과)

  • Lee, Jong-In;Bae, Il-Ro
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.35 no.5
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    • pp.1051-1059
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    • 2015
  • Wave runup is one of the most important factors affecting the design of coastal structure exposed to wave attack. In this study, two dimensional laboratory tests were conducted under the different random wave conditions and structure configurations to develop a formula to predict runup heights. Rubble-mound structure consisted of tetrapod armour blocks with 1:1.5 and 1:2 slopes. The relative water depths (the ratio of the significant wave height to water depth at the toe) ranged from 0.14 to 0.56. The formula proposed here is applicable to surf similarity parameter ranging from 2 to 6. Runup heights on 1:2 slope were higher than those on 1:1.5 slope. Runup heights were reduced by 5% when the armour layer thickness increased two times.

Probability of Failure on Sliding of Monolithic Vertical Caisson of Composite Breakwaters (혼성제 직립 케이슨의 활동에 대한 파괴확률)

  • 이철응
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.14 no.2
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    • pp.95-107
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    • 2002
  • A reliability analysis on sliding of monolithic vertical caisson of composite breakwaters is extensively carried out in order to make the basis for the applicability of reliability-based design method. The required width of caisson of composite breakwaters is determined by the deterministic design method including the effect of impulsive breaking waves as a function of water depth, also studied interactively with the results of reliability analyses. It is found that the safety factor applied in current design may be a little over-weighted magnitude for the sliding of caisson. The reliability index/failure probability is also seen to slowly decrease as the water depth increases for a given wave condition and a safety factor. In addition, optimal safety factor can roughly be evaluated by using the concept of target reliability index for several incident waves. The variations of optimal safety factor may be resulted from the different wave conditions. Finally, it may be concluded from the sensitivity studies that the reliability index may be more depended on the incident wave angles and the wave periodsrather than on the bottom slopes and the thickness of rubble mound.

Characteristics of Wave Overtopping with Flared Shaped Protection Wall (2중곡면 방파제의 곡면특성에 따른 월파제어효과)

  • Kim, Mun Jeong;Lee, Geun Il;Lee, Seong Dae
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.218-218
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    • 2011
  • 2중곡면 반파공의 월파 특성을 검토하기 위하여 입사파고 및 주기가 각각 다른 불규칙파를 대상으로 수리실험을 실시하였으며, 2중곡면 반파공과 직립형 구조물에 대해 동일한 조건으로 실험하여 이를 명확히 하였다. 특히 2중곡면 상부의 곡률반경에 따라 외해측으로 되돌리는 파랑의 비말효과에서 큰 차이가 있을 것에 착안하여 상부곡면부의 곡률반경이 증가한 정상 2중곡면 반파공(FSW)과 상부곡면부의 곡률반경이 감소한 역 2중곡면 반파공(IFSW)에 대해 실험을 수행하였다. 그리고 2중곡면 원호 크기의 비 B/D=0, 20%, 40%, 60% 및 80%인 경우에 대해서도 월파특성을 비교 검토하여 다음과 같은 결론를 얻었다. 1. 2중곡면 원호 크기의 비 B/D가 증가할수록 월파저지 효과가 개선됨을 확인 하였으며 최대 B/D가 0.8인 경우 0.2에 비해 50% 이상 월파유량이 감소하여 B/D의 변동에 따른 월파저지특성을 확인하였다. 2. 역2중곡면 반파공(IFSW)의 실험결과 기존 정상2중곡면 반파공(FSW)에 비하여 20%이상 월파량이 감소하고 있음을 알 수 있었으며 이는 2중곡면 상부측의 곡률 반경이 증가함에 따른 기하학적 특성에 의해 외해측으로의 되돌림 파랑(수괴)이 증가한 것으로 판단된다. 3. 동일한 마루높이에 대해 직립형 호안에 의한 월파량 비교결과 역 2중곡면 반파공(IFSW)의 경우 최대 80%이상의 월파량 저감 효과가 나타나는 것으로 검토되었다. 4. 월파저지의 측면에서 2중 곡면공에 비해 역2중 곡면공이 우수한 것으로 예측되었으나 2중곡면 반파공의 소파원리가 반파공의 원호내에서 쇄파를 야기하여 파에너지를 소멸하는 것이므로 쇄파를 유도하는 과정에서 충격쇄파압의 발생이 예측되는 바 이에 대한 계속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

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Numerical Model for Cross-Shore Sediment Transport (해안선 횡방향의 표사이동 예측모형)

  • 이철응;김무현
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.7 no.1
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    • pp.57-69
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    • 1995
  • The development of a finite difference model for cross-shore sediment transport prediction in the surf tone due to the storm surge event is presented in this paper. Using the inhomogeneous diffusion equation with moving boundaries. the present numerical model is found to be robust and efficient and does not possess a number of restrictions imposed in Kriebel and Dean's(1985) numerical model. Our numerical model is validated through comparison with the analytical solution. the data of a large-scale experiment and the field data of Hurricane Eloise. The Present model if able to predict the averaged volumetric erosion rate of a beach due to the time-varying real storm surge hydrographs and satisfies the conservation of sediment between eroded volume in the onshore region and deposited volume in the offshore region. In addition. the present model is able to reasonably predict the recession of a beach with wide berm and dune. and can describe the change of a breaking point by the offshore deposition. From the sensitivity analysis or the present numerical model with various input parameters, it is concluded that the present numerical model is able to analyze the beach change in a reliable manner including the effects of different sizes of sediments.

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