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사다리꼴형상 투과성 수중방파제에 의한 정현파의 Bragg 반사

Bragg Reflection of Sinusoidal Waves due to Trapezoidal Submerged Porous Breakwaters

  • 전찬후 (한양대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 조용식 (한양대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 이종인 (한국건설기술연구원 수자원연구부)
  • 발행 : 2003.10.01

초록

본 연구에서는 사다리꼴형상 투과성 수중방파제에 의한 정현파의 Bragg반사에 대해 수리모형실험과 수치모형실험을 수행하였으며, 두 실험결과를 비교하였다. 수치해석에 적용된 모형에서는 공간 평균된 Wavier-Stokes 방정식을 투과체 내에서의 지배방정식으로 사용하였고, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 적용하였다. 수리실험결과와 수치해석결과는 비교적 잘 일치하였으며, 투과성 수중방파제에 의한 반사계수는 불투과성에 비해 낮게 나타나고, 방파제의 배열이 증가함에 따라 반사계수는 증가함을 보였다.

This study presents a combined experimental and numerical effort to investigate experimentally and numerically the Bragg reflection of sinusoidal waves due to trapezoidal submerged porous breakwaters. Numerical predictions of the study are verified by comparing to laboratory measurements. In the numerical model, the flow in porous structures is described by the spatially averaged Navier-Stokes equations and the volume of fluid method is employed to track the free surface displacements. Numerical solutions are agree well with laboratory measurements. The reflection coefficients of porous structures are smaller than those of non-porous structures and become stronger in proportion to the increase of number of submerged breakwaters.

키워드

참고문헌

  1. 김도삼 (2001). '2열투과성잠제에 의한 경사입사파랑의 반사율과 전달율에 관한 연구.' 대한토목학회논문집, 제21권, 3-B호, pp. 249-258
  2. 김영택, 조용식, 이정규 (2000). '2차원 경계요소법을 이용한 Bragg 반사 해석.' 한국수자원학회논문집, 제33권, 제6호, pp. 805-814
  3. 조용식, 김창완, 이종인 (1999). '정현파형 지형을 통과하는 파랑의 Bragg 반사.' 대한토목학회논문집, 제19권, 2-6호, pp. 705-710
  4. 조용식, 이종인, 김영택 (2002). '사각형형상 수중방파제의 반사에 관한 수리실험.' 한국수자원학회논문집, 제35권, 제5호, pp. 563-573 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2002.35.5.563
  5. 조용식, 전찬후 (2003). '크노이드파의 발생과 최대 처오름높이.' 한국해안해양공학회지, 제15권, 인쇄중
  6. Cho, Y.-S., Yoon, S.B., Lee, J.-I., Yoon, T.-H. (2001). 'A concept of beach protection with submerged breakwaters.' Journal of Coastal Research, Vol. 34, pp. 671-678
  7. Cooker, M.J., Peregrine, D.H., Vidal, C. and Dold, J. W. (1990). 'The interaction between a solitary wave and a submerged semicircular cylinder.' Journal of Fluid Mechanics, Vol. 215, pp. 1-22 https://doi.org/10.1017/S002211209000252X
  8. Huang, C.-J., Chang, H.-H. and Hwung, H.-H. (2002). 'The interaction of a solitary wave and a submerged porous breakwater.' Proceedings of the 5th International Conference on Hydrodynamics, pp. 371-376, Tainan
  9. Hwung, H.-H., Tu, S.-Y. and Hwang, K.-S. (2002). 'The interaction of a solitary wave and a submerged porous breakwater.' Proceedings of the 5th International Conference on Hydrodynamics, pp. 365-370, Tainan
  10. Ilegbusi, O.J. (1989). 'Turbulent boundary layer on a porous flat plate with severe injection at various angles to the surface.' International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 32, 4, pp. 761-765 https://doi.org/10.1016/0017-9310(89)90223-8
  11. Keulegan, G.H. and Carpenter, L.H. (1958). Forces on cylinders and plates in an oscillating fluid.' J. Res. Nat. Bureau of Standards, Vol. 60, No. 5, pp. 423-440 https://doi.org/10.6028/jres.060.043
  12. Lin, P. (1998). 'Numerical modeling of breaking wave.' PhD thesis, Cornell University, Ithaca, N.Y.
  13. Liu, P. L.-F., Lin, P., Chang, K.-A. AND Sakakiyama, T. (1999). 'Numerical modeling of wave interaction with porous structures.' Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 6, pp. 322-330 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(1999)125:6(322)
  14. Losada, I.J., Patterson, M.D. and Losada, M.A. (1997). 'Harmonic generation past a submerged porous step.' Coastal Engineering, Vol. 31, pp. 281-304 https://doi.org/10.1016/S0378-3839(97)00011-2
  15. Mase, H., Oki, K., Kitano, T. and Mishima, T. (2000). 'Experiments on Bragg scattering of waves due to submerged breakwaters.' Coastal Structures '99, pp. 659-665
  16. Van Gent, M.R.A. (1995). 'Wave interaction with permeable coastal structures.' PhD. thesis, Delft University, Delft, The Netherlands

피인용 문헌

  1. Effects of submerged structure on rubble-mound breakwater: Experimental study vol.11, pp.6, 2007, https://doi.org/10.1007/BF02885898