• 제목/요약/키워드: 파수조

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3-D 수치 파수조에서 비선형파 시뮬레이션을 위한 방사경계조건의 모델링 (Open Boundary Modeling for Fully Nonlinear Wave Simulation in a 3-D Numerical Wave Tank)

  • ;부성윤
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.99-106
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    • 1998
  • 3차원 파수조에서 완전 비선형파를 시뮬레이션하기 위하여 우선 랜킨 소스를 기저로한 적분방정식을 고차경계요소법을 이용하여 이산화하였다. 그리고 방사경계조건은 파흡수 비치와 포텐셜 스트레칭 기법을 이용하여 모델링하였으며, 비선형 자유표면과 경계조건식은 고차 예측 및 보정 기법을 이용하여 시간 적분하였다. 파흡수 비치는 파의 진행방향 특성에 따라 수조내에 다양하게 배치할 수 있으며 비칭서 흡수가 덜된 파는 수조의 길이 방향 끝단에서 포텐셜 스트레칭 기법에 의하여 반사없이 진행하도록 하였다. 수치실험 결과 일-에너지 보존법칙과 모멘텀-임펄스 보존 법칙이 만족됨으로써 본 수치기법의 효용성이 검증되었다.

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소형파수조에 적합한 소파장치 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Development of the Wave Absorber for Small Wave Flume)

  • 이희성;권순홍;조효제
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.37-42
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유연한 그물 구조로 된 새로운 개념의 소파 장치를 제안한다. 본 연구를 하게된 동기는 이미 알려져 있는 기존의 소파장치들이 작은 파수조에서는 제대로 그 역할을 하지 못한다는 점에서 시작되었다. 소파기의 성능을 파악하기 위하여 소파기의 길이와 소파기의 면적을 변화시켜 여러 가지 파장의 파에 대해서 실험을 수행하였다. 실험 결과 제안된 소파 장치는 그 길이가 짧은 파수조에서도 뛰어난 성능을 발휘함을 알 수 있었다.

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고차 스펙트럴/경계요소법을 이용한 3차원 수치 파수조의 개발-균일속도로 전진하는 표면압력에 의한 조파현상- (Development of Three-Dimensional Numerical Wave Tank by Using the High-Order Spectral/Boundary-Element Method -Waves Generated by a Uniformly Translating Surface Pressure)

  • 김용직;이영우;홍지훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권1호통권31호
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    • pp.113-120
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    • 1999
  • In this paper, mathematical formulation of the high-order spectral/boundary-element method is shown. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated in time-domain. Three-dimensional waves generated by a uniformly translating suriace pressure are calculated and discussed. The obtained results are compared with others results, The comparisons show good agreements.

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3차원 자유표면파 모사를 위한 수치 파수조에 관한 연구 (A Study of Numerical Wave Tank for 3-Dimensional Free Surface Wave Simulation)

  • 하영록;김용직
    • 동력기계공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.27-34
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    • 2011
  • The increasing capabilities of the computers enable us to utilize various numerical schemes for the time-domain simulations concerned with 3-dimensional free-surface wave problems. There are still difficulties to solve such kind of problems, however. That's because long time simulations with large computational domain are needed in time-domain analysis. So, we need faster and more efficient numerical schemes to get the solutions practically for these problems. In this paper, a high-order spectral/boundary-element method is used for the numerical investigation of physics involved in wave-body interaction. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time-domain. To get the robust study in these topics, various numerical tests are performed and compared with others' works.

소파장치 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Development of Wave Absorber)

  • 이희성;박준수;권순홍
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.210-214
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    • 2000
  • This paper proposes a new wave absorber made of flexible net structures. The motivation of this research is that the wave absorbers which already invented are not effective in small wave flume. The proposed new wave absorber demonstrated its efficiency when used in small-length wave flume.

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파형 분석을 위한 멕시코 모자 함수 응용 (Application of Mexican Hat Function to Wave Profile Detection)

  • 이희성;권순홍;이태일
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.32-36
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    • 2002
  • This paper presents the results of wave profile detection from video image using the Mexican hat function. The Mexican hat function has been extensively used in the field of signal processing to detect discontinuity in the images. The analysis was done on the numerical image and video images of waves that were taken in the small wave flume. The results show that the Mexican hat function is an excellent tool for wave profile detection.

Ringing 현상 해석을 위한 실험적 연구와 Wavelet 해석 (A STUDY ON RINGING BY EXPERIMENT AND CONTINUOUS WAVELET ANALYSIS)

  • 권순홍;이희성;이형석;하문근;김용직
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.260-265
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    • 2001
  • 본 연구에서는 연속 웨이블렛 변환을 이용하여 Ringing 현상을 연구하였다. 사용되어진 웨이블렛은 Morlet 웨이블렛이었고, 실험은 파수조에서 수행되었다. 또한 Ringing 현상을 다루고자 쇄파를 발생시켰다. 실험에 쓰인 모델은 수면을 통과하여 수직으로 고정된 원주 실린더였고, 이 실린더에 작용된 힘과 파고가 측정되어졌다. 이들은 연속 웨이블렛 변환으로 분석되어졌고, 이러한 분석으로 얻어진 scalogram 들은 고주파 성분이 쇄파 충격시 만들어진다는 사실을 시간영역상에서 보여주었다. 이는 기존의 스펙트럼 분석에서는 찾기 힘든 것이다. Coherence 분석도 위의 결론을 뒷받침해 주었다.

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3차원 비선형 조파문제 해석을 위한 수치해법 연구 (A Study of Numerical Method for Analysis of the 3-Dimensional Nonlinear Wave-Making Problems)

  • 하영록;안남현
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.40-46
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    • 2012
  • 본 연구에서는 자유표면 유동문제를 효율적으로 계산하기 위한 방법으로서, 수치 파수조를 구현하여 잠수체에 의한 조파현상을 시간영역에서 다룰 수 있는 수치해법에 대하여 소개하였다. 그리고 이를 이용하여 수행된 연구내용들을 검토하고 양력물체의 경우를 포함하기 위하여 개선된 수학적 정식화 및 수치해법의 개요를 다루었다. 임의의 운동을 하는 양력물체에 의한 조파현상을 전산기로 구현하는 수치 파수조는 과중한 계산시간이 문제가 되는데, 이는 수치 Kutta 조건의 구현과 양력표면 후방의 wake 영역을 계산에서 고려해야 하기 때문이다. 따라서 한층 더 수치계산의 효율성이 중요하다고 판단되므로, 본 연구에서 소개된 3차원 고차 스펙트럴/경계요소법(High-Order Spectral/Boundary Element Method)은 자유표면 요소수를 N이라 할 때 그 계산량이 NlogN에 비례(N이 클 때는 거의 선형적으로 비례)하여 증가하므로 기존의 방법들 보다 매우 효율적인 수치해법이라 할 수 있다. 향후, 본 연구의 타당성 검증을 위한 수치코드의 개선과 여러 가지 수치계산결과 비교 등의 노력이 더 필요하다고 생각된다.

고차 스펙트럴법에 의한 2차원 수치 파수조 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of 2-Dimensional Numerical Wave Tank by the High-Order Spectral Method)

  • 김용직;황종흘
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.131-139
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Dommermuth and Yue(1987)의 고차 스펙트럴법에 새로이 물체 포텐셜을 도입하여 물체와 자유표면과의 비선형 상호작용 문제를 다룰 수 있는 새로운 수치해법을 개발하였다. 또한, 이를 이용한 2차원 수치 파수조(numerical wave tank)에서 잠수 주상체의 조파저항문제와 규칙파군을 얻기 위한 조파 및 소파문제를 적용예로 다루었다. 계산예들을 통하여 초기의 물체운동이 급격히 시작되면 상당한 과도파를 유발하여 유용한 결과를 얻는데 실제적인 장애가 됨을 보였고, 초기의 점진적인 구동에 의해 이를 억제할 수 있음을 보였다. 본 수치해법은 자유표면의 분할요소수를 N이라 할때 계산량이 NlogN에 비례하여 증가하는 매우 효율적인 수치해법이며, 앞으로 그 활용이 기대 된다.

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경기만 조석조건에서의 파랑변이 (Tidal Variation of Waves in Kyung-Gi Bay)

  • 김지웅
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.87-95
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    • 2000
  • 스펙트럼 천해파 모델을 두 가지의 다른 조위조건을 각기 합성하여 경기만 해역에 적용하였다 첫 번째의 조석과 파운동의 합성으로 일정 조위시 파운동의 파수보존식과 에너지 보존식만을 이용한 파랑수치모델링이다. 이와같은 일정조위시에는 조류가 존재하지 않는다 두 번째 조합은 조석의 연속방정식과 운동량방정식 파운동의 파수보존식과 에너지 보존식을 동적으로 연계한 수치 모델링이다. 전해역에 조위를 일정하게 지정하였을 때 주요 참고 지점의 유의 파고 및 파향 등을 검토하였고 조석과 파랑을 연계수치 모델링하였을때에 산정되는 유의 파고와 파향 등을 일정 조위로 가정하고 산정되는 결과와 비교 분석하여 제시하였다 이러한 수치모형의 계산결과시 조석조건에 따라 파고 및 파향의 변이가 심대하게 다를 수 있음을 확인하였다.

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