• 제목/요약/키워드: 불투과성 수중방파제

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2차원 유한요소법을 이용한 불투과성 사각형 수중방파제의 Bragg 반사 해석 (Analysis of Bragg Reflection of Waves due to Rectangular Impermeable Submerged Breakwaters with Two-Dimensional Finite Element Method)

  • 조용식;정우창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.447-454
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    • 2003
  • 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 일정 수심상에서 사각형 형상의 불투과성 수중방파제에 의한 파랑의 Bragg 반사를 수치적으로 고찰하였다. 유한요소법에 의해 계산된 반사율은 수리모형실험을 통해 얻어진 결과와 비교하였을 때 비교적 잘 일치하였으며, 고유함수전개법에 의한 결과와도 좋은 일치를 나타내었다. 그밖에 본 연구에서 개발된 모형은 불투과성 수중방파제의 폭과 길이의 변화에 따른 반사율 계산에 적용되었다.

사각형형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사 (Reflection of Random Waves Propagating over Rectangular Submerged Non-Porous Breakwaters)

  • 정재상;조대희;황종길;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권9호
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    • pp.729-736
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    • 2004
  • 본 연구에서는 사각형 형상 불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사를 고유함수전개법을 이용하여 해석하였으며, 수리모형실험 결과와 비교하였다. 불규칙파는 다수의 규칙파의 중첩으로 구성하였으며, 각각의 규칙파의 해석결과를 합성하여 반사율을 산정하였다. 고유함수전개법에 의한 해석결과는 수리모형실험에 의한 결과와 잘 일치하였으며, 불규칙파 역시 Bragg 반사 조건에서 공명현상에 의해 반사율이 크게 증폭되었다.

불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사 (Reflection of Irregular Waves through Submerged Non-porous Breakwaters)

  • 민현성;박승현;이승오;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2094-2097
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    • 2007
  • 본 연구에서는 사석경사제의 전면부에 불투과성 수중방파제를 설치하여, 불규칙파의 반사에 대한 수치모의와 수리모형실험을 수행하였다. 수치해석 모형에는 Reynolds Averaged Navier-stokes (RANS) 방정식을 지배방정식으로 사용하였고, 난류해석을 위하여 $\kappa-\varepsilon$ 방정식을 사용하였다. 자유수면변위의 정확한 예측을 위하여 VOF 기법을 적용하였다. 수리모형실험은 한양대학교 수리실험실의 조파수로에서 수행되었다. 본 연구에서는 입사파랑으로 불규칙파를 조파하였으며, Bretsch neider-Mistuyasu 스펙트럼을 목표스펙트럼으로 하여 재현하였다. 반사율의 산정에서 입사파와 반사파를 분리하기 위하여 수치모형실험에서는 3점법을 사용하였고, 수리모형실험에서는 2점법을 사용하였다. 수치모의를 통하여 예측된 반사율과 수리모형실험에서 관측한 결과는 서로 잘 일치하였다.

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다열 불투과성 수중방파제를 통과하는 다방향 불규칙파랑의 해석 (Analysis of Multi-directional Random Waves Propagating over Multi Arrayed Impermeable Submerged Breakwater)

  • 정재상;강규영;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.29-37
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고유함수전개법을 사용하여 다열 불투과성 수중방파제를 통과하는 다방향 불규칙파랑의 통과와 반사를 계산하였다. 입사하는 다방향 불규칙파랑은 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼과 Mitsuyasu 타입의 방향스펙트럼을 사용하여 재현하였다. 첨두주파수의 Bragg 반사 조건에서 강한 반사가 발행하였다. 수중 방파제가 3열이고, 상대높이가 0.6일 때 입사하는 다방향 불규칙파 에너지의 25% 이상이 외해로 반사되었다. 그리고, 최대분산계수 $s_{max}$가 증가할 경우, 다방향 불규칙파랑의 반사율도 증가하였다.

사다리꼴형상 투과성 수중방파제에 의한 정현파의 Bragg 반사 (Bragg Reflection of Sinusoidal Waves due to Trapezoidal Submerged Porous Breakwaters)

  • 전찬후;조용식;이종인
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.741-749
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    • 2003
  • 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.

사각형형상 불투과성 수증방파제에 의한 불규칙파의 변형 (Transformation of Irregular Waves due to Rectangular Submerged Non-porous Breakwaters)

  • 황종길;이승협;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권11호
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    • pp.949-958
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    • 2004
  • 본 연구에서는 사각형형상 수중방파제에 의한 불규칙파의 반사에 대하여 수리모형실험과 수치모형실험을 수행한 후 실험결과를 비교하였다. 수치해석 모형에서는 Reynolds 방정식을 지배방정식으로 사용하고 난류해석을 위해 k-$\varepsilon$모델을 적용하였으며, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 사용하였다. 수리모형실험과 수치모형실험의 결과는 서로 잘 일치하였으며, 수중방파제의 배열이 증가함에 따라 반사율은 증가하였다.

사각형형상 수중방파제의 반사에 관한 수리실험 (Hydraulic Experiments on Reflection of Regular Waves due to Rectangular Submerged Breakwaters)

  • 조용식;이종인;김영택
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.563-573
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    • 2002
  • 본 연구에서는 일정수심상에 사각형형상의 불투과성 수중방파제를 설치한 후 파랑의 반사를 수리실험을 통해 조사하였다. 입사파는 규칙파를 사용하였으며, 고유함수전개법을 이용하여 예측한 반사율을 본 연구에서 수행한 수리모형실험 결과와 비교하였다. 예측된 결과와 수리실험에서 관측한 결과는 비교적 잘 일치하였으며, 수리실험에 의한 반사율이 고유함수전개법에 의한 결과보다 다소 작았다.

폭 변화에 따른 다열 불투과성 수중방파제를 통과하는 다방향 불규칙파랑 해석 (Analysis of Multi-directional Random Waves Propagating over Multi Arrayed Submerged Breakwaters as Varying Crown Widths)

  • 강규영;정재상;정태화;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2113-2116
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    • 2007
  • In this study, transmission and reflection of multi-directional random waves propagating over multi-arrayed submerged breakwaters are investigated using eigenfunction expansion method. The numerical analysis on the wave energy reflection of submerged breakwaters with various crown widths is carried out. Strong wave reflection is occurred at the Bragg reflection condition of the peak frequency. When relative heights and crown widths of breakwaters are equal to 0.6 and 0.4h, respectively, more than 25% of wave energy is reflected to off shore.

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