• Title/Summary/Keyword: Mitsuyasu 스펙트럼

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

  • Jung, Jae-Sang;Kang, Kyu-Young;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.29-37
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    • 2007
  • In this study, transmission and reflection of multi-directional random waves propagating over impermeable submerged breakwaters are calculated by using eigenfunction expansion method. A series of mutiderectional random waves is generated by using the Bretschneider-Mitsuyasu frequency and Mitsuyasu type directional spectrum. Strong reflection is occurred at the Bragg reflection condition of the peak frequency. If the row of breakwaters is fixed at 3 and the relative height of breakwater is fixed at 0.6, more than 25% of incident wave energy is reflected to offshore. It is also found that the reflection of directionally spreading random waves increases as the maximum spreading parameter $s_{max}$ increases.

The Multidirectional Random Wave Diffraction in a Partial-Reflecting Harbor due to a Submarine Pit (Pit에 의한 부분반사율을 갖는 항내에서의 다방향 불규칙 파랑회절에 관한 연구)

  • Kim, Sung-Duk;Lee, Hong-Sik
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.20 no.3
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    • pp.291-299
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    • 2008
  • The present study is to estimate the effects of diffracted wave fields in a harbor and around harborentrance due to random waves, when a navigation channel is dredged in the vicinity of the a harbor entrance. The cross sections of harbor boundary are considered to be partial or full reflection in this study. The numerical simulation has been performed by the boundary element method, which is to discrete segments of pit- and harbor- boundary with the algorism of auto generated elements. The incident wave conditions are specified using discretized forms of the Mitsuyasu's frequency spectrum and directional function. The results of the present numerical simulation agreed well with those of the published experimental data. It is shown that the ratios of wave height reduction are about 20% for the case of fully reflecting boundary, and 10% for the case of partially reflecting boundary by the effect of placing a pit, respectively.

Calculation of the Peak-delay Force Reduction of Multi-Directional Random Waves Acting on a Long Caisson Breakwater (장대 케이슨 방파제에 작용하는 다방향 불규칙파랑의 파력 평활화 계수 산정)

  • Jung, Jae-Sang;Kim, Bum-Hyung;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.66.2-66.2
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    • 2010
  • 장대 케이슨 방파제에 작용하는 다방향 불규칙파랑의 파력 평활화 계수를 계산하였다. 다방향 불규칙파랑의 주파수 스펙트럼으로는 Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼을 사용하였고, 방향 스펙트럼은 Mitsuyasyu 타입의 스펙트럼을 적용하였다. 계산 결과 단일 케이슨의 길이가 길수록, 주파향의 입사각이 클수록 평활화 계수는 감소하였다. 다양한 에 대해서도 계산하였으며, 가 클수록 평활화계수는 규칙파와 비슷한 경향을 보였다.

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A Comparative Study on the Methods Estimating Wave Directional Spectrum (파향스펙트럼 추정법의 비교 연구)

  • 오병철;심재설
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.2 no.3
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    • pp.119-127
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    • 1990
  • Wave directional spectrum estimation methods for irregular waves were considered in this study. Until now, the Longuet-Higgins Method (LHM) initiated by Longuet-Higgins et al. (1963) has been widely used, but resolutions of the estimation were found to be low. Kobune's Maximum Entropy Method (MEM) for the estimation of wave directional spectrum, bas-ed on the entropy Principle showed higher resolutions comparing with the LHM . If the wave directional spectrum is of Delta functions, the MEM is exact in its estimation. It was also found that for a unimodal spectrum, if the Mitsuyasu's spreading coefficient is above 5, the estimation resolutions were high. In bimodal spectrum, as the angle difference between the two peaks increased, the resolution improved. The energy seems to transfer to the smoother peak in the smoothing of peak's peakedness. LHM has a tendency to estimate bimodal spectrum as a unimodal spectrum ; thus, except for its computational speed, the resolution of LHM falls far below that of MEM.

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Hydraulic experiments on wave amplification at concave corner for rubble mound structures (경사식구조물 오목부 구간의 파랑증폭 실험)

  • Kim, Young-Taek;Ahn, Chang-Hyun;Lee, Jong-In
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.6
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    • pp.3074-3080
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    • 2013
  • Amplification of wave height at concave corner was investigated by three dimensional hydraulic tests. A typical rubble mound structure was tested with two-layer Tetrapod and the slope of 1:1.5. The irregular waves with Bretschneider-Mitsuyasu spectrum were applied to the tests. The center angles of concave corner were 120 degree, 140 degree and 160 degree. According to the test results, the maximum wave height amplification ratio at concave corner was about 1.5 times of incident wave height among the all test conditions, and the W-shaped wave height distribution was shown.

Laboratory Experiments of Stem Waves along a Vertical Structure under Overtopping Conditions (월파조건에서 직립구조물을 따른 연파실험)

  • Lee, Jong-In;Kim, Young-Taek
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.12
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    • pp.1275-1292
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    • 2012
  • This study investigates the characteristics of stem waves along a vertical structure under overtopping conditions through laboratory experiments in a wave basin. The uni-directional random waves with Bretschneider-Mitsuyasu frequency spectrum as incident waves were used. This study is focused on the reduction of wave height due to the variation of relative freeboard height (R) and the results for wave overtopping conditions are compared with those for non-overtopping conditions. Though the relative wave height along a vertical structure decreases with the decrease of relative freeboard, the variation of stem width is not significant. For the relative freeboard is greater than 1, the reduction effect of stem wave height by overtopping can be ignored in this experiments. The reduction effect of wave height along the structure for R =0.5 is about 10% comparing with R =1.5.

Numerical simulation of local scour around porous type fish reef (다공성 인공어초의 국부세굴 특성 분석 수치모형실험)

  • Yoon, Jae Seon;Lee, Ji-Hun;Shin, Choong Hun;Ha, Taemin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.233-233
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3형식 다공성 인공어초의 국부세굴 발생에 따른 인공어초의 안정성 검토를 위하여 3차원 수치모형인 FLOW-3D의 Sediment 모듈을 적용하여 분석을 실시하였다. 실험파랑 설정을 위하여 인공어초 설치 예정지인 서해 대상해역(대청도, 연평도 인근)의 100년 빈도 설계파랑을 적용하였으며, Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼 기법을 통하여 파랑을 재현하였다. 원형상격자 조건은 최대 0.1m~2.0m에 해당하며, 수치모형실험 해석 시간을 고려하여 입사파랑의 진행방향으로 인공어초의 1/2 폭에 해당하는 X축(190개), Y축(80개), Z축(110~180개) 영역에 대한 격자조건 설정하고 분석을 실시하였다. 분석은 인공어초 하중에 따른 동적 거동을 반영하는 FSI(Flood Structure Interaction)기법을 적용하였으며, 분석결과 인공어초 구조물 하단의 돌출부분에서 세굴발생이 확인되었으며, 최대세굴심은 3형식 인공어초의 규격 및 단위체적당 중량이 클수록 높게 발생하였다.

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Experimental Study of Mean Wave Overtopping for Rubble-Mound Structure (경사식구조물의 평균 월파량 실험연구)

  • Mun, Gang Il;Bae, Il Ro;Ma, Seung Ah;Lee, Jong In
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.304-304
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    • 2020
  • 항만구조물의 방파제 또는 방파호안의 마루높이는 배후지역의 활용도에 따라 내습파의 월파로 인한 전달파 또는 월파량에 의해 결정되기 때문에 월파량산정은 항만구조물을 설계함에 있어서 주요한 설계인자이다. 그동안 국내에서는 항만구조물 설계시 주로 외국의 기준이나 기법을 활용하고 있는 실정이다. 국내 항만설계기준에서는 Goda도표를 이용하여 직립제 및 방파호안에 대한 월파량 산정방법을 제시하고 있으나, 도표축이 log로 되어 있어 내삽 또는 외삽시 사용자에 따라 월파량 차이가 발생할 수 있다. 국내의 해역특성 및 최근 설계동향을 반영한 월파량 산정식의 개발이 필요하고, 동일조건에 대한 동일한 월파량 산정결과가 도출될 수 있어야 한다. 최근의 대표 연구성과인 EurOtop(2007)과 같이 지수함수의 형태로 월파량 산정식을 제시하고자 한다. 경사식구조물의 평균월파량 산정식 도출을 위해 적용한 구조물 위치에서의 수심(dt)은 0.40m, 0.55m, 0.70m 이다. 적용수심을 서로 다르게 한 것은 기존의 대부분의 연구에서 적용하지 않았던 구조물 위치에서의 쇄파조건을 고려하기 위한 것이다. 실험파는 Bretschneider-Mitsuyasu 주파수 스펙트럼을 사용한 불규칙파를 적용하였다. 본 연구에서는 주 피복재로 TTP를 대상으로 하였고, 주기 및 파고를 다양한 조건에서 수리실험을 수행하였다. 본 연구의 실험결과는 월파량 계측을 통해 분석된 평균 월파량을 적절한 산정식으로 나타내기 위해 EurOtop(2007)의 기존 월파량 산정식 형태에 대입하여 비교하여 분석하였다. 따라서, 본 논문은 월파량 산정식 제시를 통해 보다 합리적인 항만구조물의 마루높이 산정이 가능하게 하고, 또한 월파량 산정과 관련된 실험자료 구축을 통해 신뢰성해석 자료 및 수치모형의 검증 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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