• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제1권1호
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• pp.14-24
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• 2015

A three-dimensional multidirectional nonlinear numerical wave tank (NWT) based on the Navier-Stokes equations and the Finite Volume Method (FVM) is developed by using the two-phase hydrodynamic flow solver naoe-FOAM-SJTU based on the open source toolbox OpenFOAM. The free surface is capturing with the Volume Of Fluids (VOF). The directional wave including Stokes wave, solitary wave and nonlinear wave are simulated and verified. The multi-directional waves are also simulated with particular wave spectral such as JONSWAP and wave directional spreading function. The obtained numerical results show the capability of the solver to generate different type of multidirectional nonlinear waves accurately. Meanwhile, it implies that the presented NWT can easily extend to model the wave-structures interactions, which will be great help to the offshore structures design.

• 한국해양공학회지
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• 제12권3호통권29호
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• pp.75-85
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• 1998

A finite difference model for predicting time-dependent, wave-induced nearshore current is studied. The model includes wave refraction, wave-current interaction, bottom friction and wind effect. This model iteratively solved the linear the linear set of conservation of both mass and momentum, which were time averaged (over one wave period) and depth integrated, for mean velocities and free surface displacement. Numerical simulations of nearshore current under oblique wave attack, and for wave and wind induced current on a longshore periodic beach are carried out. Longshore velocities tend to zero in some distances outside the breaker line. And the peak velocity is shifted shoreward at the breaker line. The results represent the general characteristics of the nearshore current induced by wave.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제4권1호
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• pp.49-56
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• 2014

A three-dimensional multidirectional nonlinear numerical wave tank (NWT) based on the Navier-Stokes equations and the Finite Volume Method (FVM) is developed by using the two-phase hydrodynamic flow solver naoe-FOAM-SJTU based on the open source toolbox OpenFOAM. The free surface is capturing with the Volume Of Fluids (VOF). The directional wave including Stokes wave, solitary wave and nonlinear wave are simulated and verified. The multi-directional waves are also simulated with particular wave spectral such as JONSWAP and wave directional spreading function. The obtained numerical results show the capability of the solver to generate different type of multidirectional nonlinear waves accurately. Meanwhile, it implies that the presented NWT can easily extend to model the wave-structures interactions, which will be great help to the offshore structures design.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.792-797
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• 2003

A helical vane is applied to reduce the magnitude of the impulse wave discharged from the exit of a duct. A shock tube with an open end is used to investigate the effect of the helical vanes on the impulse wave magnitude. Four different types of helical vanes are installed into the low-pressure tube of shock tube. The magnitude of the incident shock wave is varied below 1.25, and the magnitude of impulse wave is measured using a pressure transducer mounted on a wedge probe. Instant images of the impulse wave are obtained by means of the Schlieren optical method. The present experimental results show that the helical vane considerably reduces the magnitude of the impulse wave and the vane effects are more remarkable for stronger incident shock wave.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.544-549
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• 2003

When a shock wave arrives at an open end of tube, an impulse wave is discharged from the tube exit and causes serious noise and vibration problems. In the current study, the effect of the cross-sectional area of tube on the impulse wave is numerically investigated using a CFD method. The Harten-Yee's total variation diminishing(TVD) scheme is used to solve the axisymmetric, two-dimensional, unsteady, compressible Euler equations. With three different cross-sectional areas of tube, the Mach number of the incident shock wave $M_{s}$ is varied between 1.01 and 1.5. The results obtained show that the directivity and magnitude of impulse wave strongly depend upon the Mach number of incident shock wave and are influenced by the tube area. It is also known that the tube cross-sectional area significantly affects the magnitude of impulse wave at or near the tube axis.

• 한국해양공학회지
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• 제26권2호
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• pp.68-78
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• 2012

This study proposes an improved 3-D model that includes a new non-reflected wave generation system for oblique incident and multi-directional random waves, which enables us to estimate the effect of the various wave-types on 3-D wave fields in a coastal area with permeable submerged breakwaters. Then, using the numerical results,the three-dimensional wave field characteristics around permeable submerged breakwaters are examined in cases of oblique incident and multi-directional random waves. Especially, the wave height, mean surface elevation and mean flow around the submerged breakwaters are discussed in relation to the variation of incident wave condition.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권8호
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• pp.867-871
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• 2001

We have studied the characteristic wave propagation in 1,4-CHD-Bromate-Ferroin reaction system and we have examined the bead size effect on the wave propagation of the system by adopting a half-divided Petri dish which is separated into two parts by the size of cation-exchange resin. It has been done to understand the reaction process inducing the characteristic wave behavior in the system. The characteristic wave behavior of the system is in the spontaneous induction of a revival wave with a long time lag. We have obtained a result that the revival wave is not affected by the size of catalyst-doped beads while the initially induced wave is influenced by the size of beads. It means that the two waves are induced by different reaction processes each other and the revival wave is induced by an uncatalyzed reaction process.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권3호
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• pp.137-145
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• 2004

제주해역의 상기 파랑분포 특성을 제3세대 파랑모델인 SWAN모델에 의한 시뮬레이션을 통해 고찰하였다. 제주해역은 한국 연안에서 파랑에너지 밀토가 상대적으로 큰 해역으로 파력발전에 적합한 후보지이며, 파력발전 효율은 해역의 파랑특성 인자들에 밀접히 연관되어 있다. 파랑분포는 한국해양연구원의 광역 장기 파랑추산 자료의 월평균 파랑특성을 경계조건으로 1 km 격자의 SWAN모델 시뮬레이션을 통해 획득하였으며, 파랑분포 해석은 유의파고, 평균 파향, 평균 과주기의 계절적ㆍ공간적 변화특성 고찰을 주목적으로 하였다. 유의파고는 겨울과 여름이 우세하며, 지역적으로는 제주도의 서쪽이 동쪽에 비해 유의파고가 높다. 유의파고의 최고치는 겨울에 북서쪽 해역에서 발생하며, 여름철의 남동쪽 해역이 다음으로 우세하고, 봄가을은 전체적으로 파고가 낮으나 분포가 비교적 균일하다. 파향의 분포는 회절의 영향을 받는 배후지역을 제외하면, 여름에는 북서 방향이 지배적이고, 겨울에는 남동 방향이 지배적이다. 파주기는 여름과 겨울철에 길고, 동쪽에 비해 서쪽 해역에서 길게 나타난다. 파주기의 최대치는 겨울에 서쪽 해역에서 발생하고, 여름에는 남쪽 해역의 파주기가 다소 우세하나 비교적 균일한 분포를 갖는다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권1호
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• pp.21-27
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• 2007

해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양 구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 진행되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 극한파에 의해 구조물에 작용하는 파랑하중을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 수치기법으로는 변분법에 근거한 유한요소법을 사용하였다. 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 극한파를 구현하였으며, 이를 이용하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑하중을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑하중 변화를 고찰하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권3호
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• pp.257-262
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• 2005

본 연구는 최근의 연안역 개발 사업 이전에 선행되어야 하는 물리학적 변화요인들( 파랑변형과 주변해역의 해양 환경적 변화 요인 등)에 대한 연구에 그 목적이 있다. 이러한 관점에서 울산 신항과 같은 연안역에서의 DELFT-3D: WAVE(SWAN)을 이용하여 대상 해역의 파랑특성을 파악했다, 파랑특성 파악을 위해서 다방향 불규칙파의 굴절 및 천수변형을 동시에 풀 수 있는 에너지 평형 방정식을 사용한 수치모델인 SWAN 모델에 대해 연구하였다. 이러한 과정을 통해서 울산 신항 주변 해역의 불규칙 파랑특성을 파악했다. 파랑특성 파악의 가상 좋은 방법은 현장 파고계를 설치하여 장기간에 걸쳐 파랑을 직접 관찰하는 것이다. 그러나 광범위한 지역에 대한 파랑특성 파악에는 어려움이 있어서 이에 대한 대안으로 수치모텔인 DELFT-3D; WAVE를 이용해서 불규칙 파랑특성을 파악했다.