• 제목/요약/키워드: Wave erosion

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연강의 캐비테이션 침식-부식 특성에 관한 연구 (3) - 진동 캐비테이션 손상 억제 거동 - (Study on the Charactistics of Cavitation Erosion-Corrosion for Mild Steel(3) - Behavior of Erosion-Corrosion Damage Suppression Under Vibration Cavitation-)

  • 황재호;임우조;정기철
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권3호
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    • pp.202-208
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    • 1997
  • The component materials threatened by cavitation include ship propellers as well as turbine runners, pump impellers, pipe lines and radiators. Today it is known that cavitation damage takes place on many other components including on the coding water side of the cylinder liners of diesel engines. Cavitation erosion - corrosion implies damage to materials due to the shock pressure or shock wave that results when bubbles form and collapse at a metal surface within a liquid. To suppress cavitation erosion as well as cavitation erosion - corrosion to hydraulic equipment, innovations such as the improvement in the geometric design of the equipment or the selection of suitably resistant construction materials are necessary. In this study, we investigated that the cavitation erosion - corrosion damage under vibratory cavitation can be reduced by adding of side now velocity to the cavitation bubble group in order to eliminate bubbles formed in sea water environment.

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경사축 추진기 모형시험에서 추진기 소음과 캐비테이션 침식 상관관계 연구 (Correlation study between propeller noise and cavitation erosion with inclined propeller model test)

  • 설한신;백부근
    • 한국음향학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.328-333
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    • 2019
  • 본 논문은 선박 추진기의 캐비테이션 침식현상을 연구하기 위하여 추진기에서 발생하는 소음과 캐비테이션 격렬도의 연관성에 대하여 분석하였다. 캐비테이션 침식은 캐비테이션 붕괴의 빈도와 강도로 정의 할 수 있는 '캐비테이션 격렬도'와 밀접히 연관되어 있다. 캐비테이션 붕괴에 의해서 발생하는 압력파는 다양한 진폭과 지속시간의 연속적인 펄스의 형태로 나타나며 이를 캐비테이션 거동과 동조 분석하여 캐비테이션 붕괴에 따른 추진기 소음 연관성을 파악하였다. 이 기법을 경사축 추진기시험을 활용하여 추진기침식시험에 대한 정량적 평가방안을 제시하였다.

Wave Field Near a Vessel in Restricted Waterway

  • Kim, Chang-Je
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.557-562
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    • 2011
  • Shipwaves can have harmful effects on people who are using riverside and cause bank erosion, bank structures destruction in restricted waterways. The wave field near a vessel is consisted of a combination of a primary and secondary wave system in a shallow or restricted waterway. The water level depression(squat) and return current beside the hull are called the primary wave system. The secondary wave system, that is the wave height originates from a local disturbance point such as the bow of the ship. This study aims at investigating the characteristics of the wave field around a vessel in a restricted water in relation to navigation experimentally and theoretically. The return current and squat with a correction factor can be newly evaluated and the almost same high-sized wave heights take place on the whole waterway in a restricted water without regard to the distance from the sailing line.

L자형 이동상수로에서 댐 붕괴파의 수치해석 (Numerical Analysis of Dam-break Waves in an L-shaped Channel with a Movable Bed)

  • 김대근;황건
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.291-300
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    • 2012
  • 댐 붕괴 직후에 댐 붕괴 근역에서의 댐 붕괴파 및 댐 붕괴파로 인한 하상변동을 추적하기 위하여 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D를 이용한 3차원 수치모의를 수행하였다. 특히 이동상에서의 하상변동과 그 하상변동으로 인한 홍수파의 변동을 고정상에서의 해석결과와 비교하였다. 그 해석 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, L자형 실험수로에서의 홍수파 해석 및 이동상 실험수로에서의 홍수파와 하상변동 해석 결과는 해당 수리실험을 만족스럽게 재현하고 있다. 둘째, 부유사의 농도는 홍수파의 전면에서 가장 높은 값을 보이며, 하상침식은 흐름이 급변하는 댐 직하류 지점에서 가장 크게 발생한다. 수로의 상류에서 발생하는 부유사로 인해 하류에서는 침식과 퇴적이 번갈아서 발생한다. 홍수파가 도달하는 초기에는 L자형 만곡부의 내측에서 침식이 우세하게 발생하나, 시간이 지나며 침식은 점차 만곡부의 외측으로 이동하는 양상을 보인다. 셋째, L자형 이동상에서의 홍수파는 하상의 침식 및 퇴적으로 인해 고정상에서의 홍수파에 비해 그 전파가 지체되며 홍수위가 크게 상승한다.

수평형(水平型) 이열(二列) 조합판(組合板)의 투과율(透過率) 산정(算定)을 위한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Experimental Study on Energy Transmission Rate of Horizontal Dual Plate by Random Wave System)

  • 권혁민;김영학;기성태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4B호
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    • pp.421-428
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    • 2008
  • 최근 들어 우리나라 전해역에 걸쳐 발생하고 있는 침식은 사회적인 문제가 되어왔다. 하지만, 해안구조물에 의한 기존의 방법으로 해안선을 보호하는 것이 "파랑장에 친화적인가?"라는 관점에서 개선의 여지가 있다. 새로운 형식의 철재형 이안제는 권혁민 등(2007)에 의해 제안되었다. 본 형식은 다수의 파일과 상부에 파랑진행방향과 수평으로 설치된 소파장치로 구성되어 있다. 본 형식은 해수유통원활, 대수심 축조수월, 공기단축 등의 장점이 있다. 본 연구는 소파제로서 철재형 이안제의 상부에 거치가 가능한 이열 조합판의 투과율을 실험적으로 평가했다. 일방향 불규칙파 시스템에 의한 모형실험을 통하여 반사율, 소파율, 투과율에 관하여 분석했다. 실험결과, 파형경사가 클수록 그리고 조합판의 폭-파장비가 클수록 투과율이 작아짐을 보였다. 본 연구는 이열 소파판 조합에 대하여 투과율 산정을 위한 직선식을 제안했다.

속초 영랑해안 해빈침식대책 인공구조물 건설에 기인하는 해안선 변화 (Shoreline Changes Caused by the Construction of Coastal Erosion Control Structure at the Youngrang Coast in Sockcho, East Korea)

  • 강윤구;박효봉;윤한삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.296-304
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    • 2010
  • 동해안 속초시 영랑해안의 해빈침식 방지를 위한 인공해안구조물 건설과정에서 발생하는 주변 해안선의 변화과정을 분석하여 그 해안침식 구조를 규명하고자 하였다. 인공 해안구조물은 3기의 인공헤드랜드 및 2기의 잠제 복합배열로 계획되었다. 본 연구에서는 6년에 걸친 2기의 인공헤드랜드의 건설과정에서 나타난 해안선를 대상으로 다루었으며, 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 영랑해안은 해양파랑의 계절적인 방향별 출현특성에 따라 연안표사가 북서-남동방향으로 이동하고, 중앙헤드랜드의 헤드부가 완성되기 전까지는 영랑해안의 해빈의 계절적인 변화가 뚜렷이 나타났다. (2) 그러나 중앙헤드랜드의 헤드부가 완성될 즈음에는 연결부 주변에서는 퇴적이 진행되고, 남측 및 북측 포켓 중앙부에서는 침식이 진행되었다. 이는 중앙헤드랜드 헤드부의 배후가 정온역이 되어 연결부 주변에 퇴적이 나타나고, 해안선을 따라 이동하는 표사가 연결부에서 차단됨에 따른 표사의 불균형에 의한 것으로 확인되었다. (3) 장기간의 해안침식방지공 공사 과정 중에는 구조물에 의해 파랑변형과 표사수급의 불균형 등에 의해 본래의 목적과 다른 국부적인 침퇴적 현상이 발생할 수 있음을 시사한다.

SPH Modeling of Hydraulics and Erosion of HPTRM Levee

  • Li, Lin;Rao, Xin;Amini, Farshad;Tang, Hongwu
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.1-13
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    • 2015
  • Post-Katrina investigations revealed that most earthen levee damage occurred on the levee crest and landward-side slope as a result of either wave overtopping, storm surge overflow, or a combination of both. In this paper, combined wave overtopping and storm surge overflow of a levee embankment strengthened with high performance turf reinforcement mat (HPTRM) system was studied in a purely Lagrangian and meshless approach, two-dimensional smoothed particle hydrodynamics (SPH) model. After the SPH model is calibrated with full-scale overtopping test results, the overtopping discharge, flow thickness, flow velocity, average overtopping velocity, shear stress, and soil erosion rate are calculated. New equations are developed for average overtopping discharge. The shear stresses on landward-side slope are calculated and the characteristics of soil loss are given. Equations are also provided to estimate soil loss rate. The range of the application of these equations is discussed.

A Case Study of Sediment Transport on the Seabed due to Wave and Current Velocities

  • Choi, Byoung-Yeol;Lee, Sang-Gil;Kim, Jin-Kwang;Oh, Jin-Soo
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.99-111
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    • 2016
  • Seabed affected by scouring, sedimentation, and siltation occurrences often cause exposure, which induces risks to existing structures or crude oil or gas pipeline buried subsea. In order to prevent possible risks, more economical structure installation methodology is proposed in this study by predicting and managing the risk. Also, the seabed does not only consist of sandy material, but clayey soil is also widespread, and the effect of undrained shear strength should be considered, and by cyclic environmental load, pore water pressure will occur in the seabed, which reduces shear strength and allows particles to move easily. Based on previous research regarding sedimentation or erosion, the average value of external environmental loads should be applied; for scouring, a 100-year period of environmental conditions should be applied. Also, sedimentation and erosion are mainly categorized by the bed load and suspended load; also, they are calculated as the sum of bed load and suspended load, which can be obtained from the movement of particles caused by sedimentation or erosion.

폭풍파랑에 따른 해빈과 호형 사주 지형변화 현장 관측 및 XBeach 모델 민감도 분석 (Field Observation of Morphological Response to Storm Waves and Sensitivity Analysis of XBeach Model at Beach and Crescentic Bar)

  • 진혁;도기덕;장성열;김인호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.446-457
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    • 2020
  • 호형 사주는 동해안에서 흔히 분포하는 지형특징으로 고파랑시를 제외하고 리드미컬한 형상을 지속적으로 유지한다. 하지만, 2019년 9, 10월에 동해안에 직 간접적 영향을 미친 연속적인 4개의 태풍으로 인해 해안선과 평행한 연안사주가 형성되었고 해안선 부근에 침식과 퇴적이 반복되는 패턴을 보였지만 전반적인 해안선 후퇴가 발생하였다(약 2 m). 이와 같은 연속적인 폭풍파랑으로 인한 지형변화와 각 폭풍(NE-E 입사파) 이벤트의 영향을 모의하기 위해 폭풍 사상시 해빈의 침식 모의에 널리 사용되는 XBeach를 사용하였다. 개선된 XBeach 수치모의를 위해 최신 계수보정 연구 동향에 따라 계수보정이 실시되었으며, 이로부터 도출된 최적의 계수 값을 수치 모의에 적용하였다. 모델의 입력값으로 사용된 파랑, 조석 및 폭풍 사상 전후 수심 자료와 최적의 계수 값을 활용한 결과, 해안선 부근의 침식 및 퇴적 반복패턴(BSS = 0.77(침식 단면), 0.87(퇴적단면))과 해안선과 평행한 연안 사주의 형성을 성공적으로 모의하였다. 각 태풍의 최대 입사파고 도달 시 수치 모의된 전체 퇴적물 이동 벡터 및 지형변화 분석결과, 입사 파향이 호형 사주의 거동에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 유의파고 크기뿐만 아니라 고파랑의 지속시간 또한 퇴적물 이동량의 중요한 요인으로 판단 된다. 하지만 모델링 결과, 내측 쇄파대(inner surfzone)의 지형변화 및 연안 사주의 마루의 정확한 위치 예측을 위해서는 추가적인 보정과정이 필요함을 시사한다.