• Title/Summary/Keyword: 천수

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Bank Effect of a Ship Operating in a Shallow Water and Channel (천수 및 수로 운항 시 선박의 측벽효과)

  • Park, Dong-Woo;Choi, Hee-Jong;Pai, Kwang-Jun
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.38 no.1
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    • pp.19-27
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    • 2014
  • When a ship operates in a shallow water and channel, the hull sinkage and asymmetrical force generated around the ship by the influence of sea bottom and bank walls are caused collision with sea bottom, other ships or the bank itself. Especially, the shipping company and pilots navigating the area of Europe and North America with many channels are deal with it as a important matter to prevent collision. In this paper, hydrodynamic force generated between the ship and bank using the numerical analysis for the safe navigation of ship, that is, sway force and yaw moment should be presumed qualitatively. It makes a program for fluid analysis of the shallow water and bank effect. Analyses are carried out for three kind of parameter, that is, ship's speed, water depth and ship-bank distance for crude oil carriers. The numerical analysis results are compared with results of the experiments and the previous published papers.

Analysis of Shallow Water Flow in Curved Channel Using Dispersion Stresses Method (분산응력법을 이용한 곡선수로에서의 천수흐름 해석)

  • Song, Chang Geun;Seo, Il Won;Kim, Tae Won;Ahn, Jungkyu
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.33 no.5
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    • pp.1785-1795
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    • 2013
  • Most of the previous models for analysis of shallow water flow assumed the uniform velocity distributions over the flow depth so that they produced incorrect velocity prediction at meandering part due to the ignorance of secondary current. In this study, the vertical velocity profiles in longitudinal and transverse direction were decomposed as the mean and variation components, which resulted in additional dispersion stresses terms in momentum equations. The proposed model were applied at the channels with $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $270^{\circ}$ bends, and shallow water flow in curved channel was analyzed using dispersion stresses. The dispersion stresses acted as a sink or source in the momentum equations, which caused the transverse convection of momentum to shift from the inner bank to the outer bank.

Weighted Averaged Flux Method for Computation of Shallow Water Equations (WAF 기법을 이용한 천수방정식 해석)

  • Kim, Woo-Gu;Jung, Kwan-Sue;Kim, Jae-Han
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.5
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    • pp.777-785
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    • 2003
  • A numerical model for the solution of two-dimensional free surface flow is developed on unstructured grid. By using fractional step method, the two-dimensional shallow water equations (SWE) are treated as two one-dimensional problems. Thus, it is possible to simulate computational hydraulic problems with higher computational efficiency. The one-dimensional problems are solved using upwind TVD version of second-order Weighted Averaged Flux (WAF) scheme with HLLC approximate Riemann solver. The numerical oscillations which are common with second-order numerical scheme are controlled by exploiting WAF flux limiter, Some idealized test problems are solved using this model and very accurate and stable solutions are obtained. It can be concluded as an efficient implement for the computation of SWE including dam break problems that concerning discontinuities, subcritical and supercritical flows and complex domain.

Characteristics of Tidal Beach and Shoreline Changes in Chonsu Bay, West Coast of Korea (한반도 서해 천수만의 해안선 변화 및 조간대 해빈 특성)

  • Ryu Sang-Ock;Chang Jin-Ho
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.26 no.6
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    • pp.584-596
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    • 2005
  • Morphology, surface sediments, sedimentation rates and sea-cliff erosion have been monitored, for one year to investigate the shoreline changes and tidal beach characteristics in Cheonsu Bay along the west coast of Korea. The seacliff of the bay consists of intensively weathered sedimentary rocks and soft soil, showing an erosion range of $-58.9\~73.3cm/yr$ by a weak wave forcing. Active sea-cliff erosions are recognized by peculiar geomorphic features, including saw teeth-shaped coastline, gravels, relict weathered basement-rock and 'Island Stack' exposed on the high-tide beach surface. The beach sediments show low compositional maturity at the south and north headlands and gradually high towards the central part. This observation seems to be caused by the fact that beach sediments are to originate from the both headlands in the study area and then transported by long-shore current associated with a wave action.

A Numerical Analysis of the Shallow Water Equations Using the HLLL Approximate Riemann Solver (HLLL 근사 Riemann 해법을 이용한 천수방정식의 수치해석)

  • Hwang, Seung-Yong;Lee, Sam-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.148-148
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    • 2011
  • Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.

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