• 한국해안해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.274-281
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• 2002

본 연구에서는 Boussinesq 방정식을 이용하여 유도한 한 쌍의 상미분방정식을 이용하여, 수심이 완만히 변하는 일정 경사면의 정현파형 지형 및 복합정현파형 지형에서의 Bragg반사를 해석하였다. 입사파는 크노이드파를 사용하였으며, 입사파의 분산성과 해저지형의 형태가 반사에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 해석결과에 의하면 정현파형 지형의 경우에는 입사파 분산성의 크기와 정현파형 지형의 진폭이 증가할수록 반사율이 증가하였으며, 복합정현파형 지형의 경우에는 지형의 진폭이 증가할수록, 해저지형을 구성하는 두 개의 정현성분 파수의 차가 감소할수록 반사율의 크기는 증가하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.429-438
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• 2005

본 연구에서는 Boussinesq 방정식을 이용하여, 불규칙 파랑의 직접적인 해석이 가능한 한 쌍의 상미분방정식을 유도하였다. 입사파랑은 TMA(TEXEL storm, MARSEN, ARSLOE) 천해 스펙트럼을 이용하여 재현하였으며, 지배방정식은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 적분하였다. 새로 유도된 파랑 방정식을 이용하여, 일정 수심을 진행하는 파랑의 비선형 에너지 교환효과를 계산하였다. 또한, 일정 경사면의 정현파형 지형을 통과하는 불규칙파랑의 특성에 관해 수치적으로 검토하였다. 비선형성이 불규칙파랑의 통과와 반사에 큰 영향을 주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.447-455
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• 1999

본 연구에서는 Boussinesq방정식으로부터 유도한 지배방정식을 수치 적분하여 정현파형 지형이 일정한 경사에 놓여 있는 해저지형을 통과하는 크노이드파인 Bragg반사를 해석하였다. 지배방식에 포함된 급변항의 효과와 비선형성의 크기에 따른 Bragg반사를 해석하였다. 또한, 다양한 경사에 따른 반사율의 변화를 계산하여 반사율은 경사에 따라 크게 변화하지 않음을 밝혀냈다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제26권4호
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• pp.224-243
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• 2022

In this paper, we prove the global existence of classical solutions to the 2D incompressible Boussinesq equations for the micropolar fluid. Furthermore, applying the Fourier splitting methods, we obtain the lager time decay properties.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.112-117
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• 1990

수면경사가 크거나 수심이 급격하게 변하는 지형에서는 유선의 굴곡으로 인한 연직방향의 가속도가 생겨 정수압과 다른 압력분포를 나타낸다. 따라서 이 경우 이들의 경향을 고려한 Boussinesq식을 사용해야 한다. 여러 가지 방법에 의하여 식을 얻을 수 있으나 여기서는 난류해석을 위한 평균류의 개념을 도입하여 유사한 식을 유도하였으며 기존의 식들과 비교하였다. 또한 실제 수치해석에 의하여 해를 구하고 Boussinesq항의 영향을 검토하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.53-57
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• 2003

불규칙파를 사용하여 설계 자료로 이용하기 위해서는 설계해역에서 불규칙파의 파랑변형을 예측할 수 있는 수치모형의 개발이 선행되어야 한다. 비선형 불규칙파의 거동을 해석할 수 있는 Boussinesq 방정식은 상대파고인 $\alpha$/h($\alpha$는 수면의 진폭, h는 수심임)를 비선형의 매개변수로 하고 상대수심인 kh(k는 파수임)를 분산성의 매개변수로 하여 섭동법을 사용하여 유도된다. Boussinesq 식은 수심이 일정한 경우에 Boussinesq(1872)가 비선형 항을 O($\alpha$/h,(kh)$^2$)까지 포함하여 처음으로 개발하였고 수심의 변화가 완만한 경우에 Peregrine(1967)이 개발하였다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2003년도 학술발표회논문집(2)
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• pp.1063-1066
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• 2003

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.117-128
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• 2016

A theoretical study of Boussinesq equations (BEs) for internal waves propagating in a two-fluid system is presented in this paper. The two-fluid system is assumed to be bounded by two rigid plates. A set of three equations is firstly derived which has three main unknowns, the interfacial displacement and two velocity potentials at arbitrary elevations for upper and lower fluids, respectively. The determination of the optimal BEs requires a solution of depth parameters which can be uniquely solved by applying the $Pad{\acute{e}}$ approximation to dispersion relation. Some wave properties predicted by the optimal BEs are examined. The optimal model not only increases the applicable range of traditional BEs but also provides a novel aspect of internal wave studies.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.213-217
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• 2010

댐붕괴파 (dam-break flow)나 지진해일에 의해 발생하는 undular bore와 충격파 (shock) 현상을 동수압 및 분산효과를 고려하여 수치모의를 수행하였다. 완전비선형 Boussinesq-type equations 모형을 이용하여, 동수압 및 분산 효과를 고려하였다. 방정식은 4차 정확도의 유한체적법을 이용하여 해석하였고, 시간적으로도 4차정확도의 기법을 이용하여 고차미분항에 대한 수치분산을 억제하였다. 다양한 경우의 1차원과 2차원 공간에서의 수치모의를 수행하고 검증을 수행하였다. 그 결과, 완전비선형 Boussinesq-type equations 모형은 천수방정식 (shallow water equations) 기반의 모형에서 재현이 불가능한 undular bore 등을 재현 하는 등, 전반적으로 천수방정식 기반의 모형 보다 물리적으로도 타당하고 정량적으로도 실험결과와 잘 일치하는 경향을 보였다. 즉, 댐붕괴파나 지진해일 등에 의한 범람 모의에 있어 동수압과 분산 효과의 중요성이 공학적으로도 매우 중요한 고려사항 임이 나타났다.

• 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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• 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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• pp.6-6
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• 2003

In this work we consider the mathematical formulation and numerical resolution of the linear feedback control problem for Boussinesq equations. The controlled Boussinesq equations is given by $$\frac{{\partial}u}{{\partial}t}-{\nu}{\Delta}u+(u{\cdot}{\nabla}u+{\nabla}p={\beta}{\theta}g+f+F\;\;in\;(0,\;T){\times}\;{\Omega}$$, $${\nabla}{\cdot}u=0\;\;in\;(0,\;T){\times}{\Omega}$$, $$u|_{{\partial}{\Omega}=0,\;u(0,x)=\;u_0(x)$$ $$\frac{{\partial}{\theta}}{{\partial}t}-k{\Delta}{\theta}+(u{\cdot}){\theta}={\tau}+T,\;\;in(0,\;T){\times}{\Omega}$$ $${\theta}|_{{\partial}{\Omega}=0,\;\;{\theta}(0,X)={\theta}_0(X)$$, where $\Omega$ is a bounded open set in $R^{n}$, n=2 or 3 with a $C^{\infty}$ boundary ${\partial}{\Omega}$. The control is achieved by means of a linear feedback law relating the body forces to the velocity and temperature field, i.e., $$f=-{\gamma}_1(u-U),\;\;{\tau}=-{\gamma}_2({\theta}-{\Theta}}$$ where (U,$\Theta$) are target velocity and temperature. We show that the unsteady solutions to Boussinesq equations are stabilizable by internal controllers with exponential decaying property. In order to compute (approximations to) solution, semi discrete-in-time and full space-time discrete approximations are also studied. We prove that the difference between the solution of the discrete problem and the target solution decay to zero exponentially for sufficiently small time step.