• 제목/요약/키워드: Ocean Waves

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테트라포드 피복 케이슨 방파제 파압 수치모의를 위한 투수층 경험계수 산정 (Evaluation of Empirical Porous-Media Parameters for Numerical Simulation of Wave Pressure on Caisson Breakwater Armored with Tetrapods)

  • 이건세;오상호;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.344-350
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3차원 유동해석 수치모형인 OpenFOAM의 waves2Foam을 사용하여 무공케이슨 방파제의 전면이 피복되지 않은 조건과 테트라포드(TTP)로 피복된 조건에서 직립 케이슨에 작용하는 파압을 수치모의하고 수리실험 결과와 비교하였다. 파압 수치모의 결과는 수리실험 결과와 상당히 잘 일치하였다. 이를 통해 테트라포드로 피복된 영역을 다공성 매체로 구현할 수 있는 경험식의 최적 파라미터 조합을 제시하였다.

Experimental Investigation of the Hydrodynamic Force Acting on Ship Hull and Rudder in Various Wave Direction

  • Nguyen, Van Minh;Nguyen, Tien Thua;Seo, Juwon;Yoon, Hyeon Kyu;Kim, Yeon Gyu
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제4권3호
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    • pp.105-114
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    • 2018
  • In the past, traditional methods of research on ship maneuvering performance were estimated in calm waters. However, the course-keeping ability and the maneuvering performance of a ship can be influenced by the presence of waves. Therefore, it is necessary to understand the maneuvering behavior of a ship in waves. In this study, the force acting on a moving ship and a rudder behind the model ship will be performed in regular waves in Changwon National University (CWNU). In addition, the prediction force acting on the rudder in calm waters was carried out and compared with those of Computational Fluid Dynamics (CFD). Model test in regular wave was performed to predict the force acting on the ship and the rudder behind the model ship in various wave directions. The effects of wavelength and wave direction on hydrodynamic forces acting on the ship hull versus rudder angle is discussed.

인장계류된 원통형 실린더의 동적 거동 해석 (A Dynamic Analysis of Tension-Legged Circular Cylinder in Irregular Waves)

  • 황재혁;조효제;강일권
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권4호
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    • pp.259-264
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    • 2002
  • 인장계류된 원통형실린더의 동적 거동해석에 관한 일련의 연구수행 결과는 다음과 같다. 1) 실린더형 부유체의 중심점을 인장계류시킨 새로운 개념의 부유식 구조물의 동적거동특성을 파악하였다. 2) 규칙파에서도 부유체와 테더(tether), 입사파의 상호간섭으로 인한 운동특성을 해석하였다. 3) 비선형유체력(2w, 3w)으로 인한 비선형 운동 응답 특성을 분석하였다. 4) 테더강성(tether stiffness)의 결정에 있어서 부유체와의 상호간섭 효과 뿐만 아니라 고주파수 영역에서의 공진을 충분히 고려하여 결정해야 한다. 5) 구조물의 설계시 Surge mode에서는 장주기 표류운동을 발생시키므로 Set down 등의 현상을 고려해야 한다.

Bow hull-form optimization in waves of a 66,000 DWT bulk carrier

  • Yu, Jin-Won;Lee, Cheol-Min;Lee, Inwon;Choi, Jung-Eun
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.499-508
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    • 2017
  • This paper uses optimization techniques to obtain bow hull form of a 66,000 DWT bulk carrier in calm water and in waves. Parametric modification functions of SAC and section shape of DLWL are used for hull form variation. Multi-objective functions are applied to minimize the wave-making resistance in calm water and added resistance in regular head wave of ${\lambda}/L=0.5$. WAVIS version 1.3 is used to obtain wave-making resistance. The modified Fujii and Takahashi's formula is applied to obtain the added resistance in short wave. The PSO algorithm is employed for the optimization technique. The resistance and motion characteristics in calm water and regular and irregular head waves of the three hull forms are compared. It has been shown that the optimal brings 13.2% reduction in the wave-making resistance and 13.8% reduction in the added resistance at ${\lambda}/L=0.5$; and the mean added resistance reduces by 9.5% at sea state 5.

쇄파의 유동구조 및 쇄파력에 관한 연구 (Research on Wave Kinematics and Wave Loads in Breaking Wave)

  • 이수룡;강병윤;이병성
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.18-24
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    • 2007
  • When the wind blows strong, most waves are breaking at sea. Breaking waves occur by exceeding the limitation of wave steepness (wave height/wave length = 1/7). Because a wave of single angular frequency couldn't generate the breaking phenomena at a two-dimensional ocean engineering basin, the breaking wave can be generated by the superposition of waves with various angular frequencies based on dispersion relation. This study investigates the particle kinematics in the breaking wave and the magnitude of the breaking wave exciting force at the breaking point and breaking region. We compare the regular wave load in a regular wave, which has same specifications (wave height, period and length), with the breaking waveload. Also, the experimental results of wave exciting force and particle velocity are investigated, by comparison with the analytic results using the potential theory.

동해 내부파의 물리적 특성과 단주기 오목형 내부파가 음파전달에 미치는 영향 (Physical Characteristics of Internal Waves and the Effect of Short Depression Internal Wave on Acoustic Transmission in the East Sea)

  • 한봉완;임세한;박경주;김성일
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • Fluctuations in the ocean are closely related with the underwater acoustic propagation. Internal waves are generated by fluctuation of isopycnal layer in the upper part of the stratified ocean, which are propagated from offshore to coastal area. Physical characteristics of the internal waves existed in the East Sea were derived from the five field experimental data and the ocean monitoring buoy nearshore the mid-east coast of Korea. The dominant periods are appeared in the near-inertial period about $17{\sim}20hours$ and the short period about a few minutes. The wavelengths of them are $10{\sim}50km$ and $300{\sim}1000m$, and the phase speeds are $20{\sim}100cm/s$ and $30{\sim}70cm/s$, respectively The maximum amplitudes are about $20{\sim}25m$. Under the environment of short depression internal wave propagation, the variations of transmission loss field were investigated using an range-dependent acoustic transmission loss model(RAM). The result shows that the large irregular variations of transmission loss caused by progressing the internal wave from offshore toward coast.

비선형 선박운동을 고려한 대파고 파랑 중 조종성능에 대한 연구 (Effects on Nonlinear Ship Motions on Ship Maneuvering in Large Amplitude Waves)

  • 서민국;김용환;김경환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권6호
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    • pp.516-527
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    • 2011
  • This paper considers a numerical analysis of ship maneuvering performance in the high amplitude incident waves by adopting linear and nonlinear ship motion analysis. A time-domain ship motion program is developed to solve the wave-body interaction problem with the ship slip speed and rotation, and it is coupled with a modular type 4-DOF maneuvering problem. Nonlinear Froude-Krylov and restoring forces are included to consider weakly nonlinear ship motion. The developed method is applied to observe the nonlinear ship motion and planar trajectories in maneuvering test in the presence of incident waves. The comparisons are made for S-175 containership with existing experimental data. The nonlinear computation results show a fair agreement of overall tendency in maneuvering performance. In addition, maneuvering performances with respect to wave slope is predicted and reasonable results are observed.

파력 발전기에 미치는 유체력의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Hydrodynamic forces for Wave Energy Conversion Device Operating in Constantly Varying Ocean Conditions)

  • 김성근;박명규
    • 한국항해학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.41-52
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    • 1990
  • 부유식 진동수주형 파력발전기는 불규칙한 해상 상태에서의 작동으로 인하여 흡수효율의 저하를 필수적으로 수반한다. 본 논문에서는 입사파의 에너지를 적절히 흡수할 수 있는 파력발전기를 초기설계하여 모델로 이용하였으며, 이 모델의 유체력추정에는 3차원 특이점 분포법을 사용하였다. 그리고, 가변구조 시스템으로 알려진 슬라이딩 모드기법을 이용하여 파의 상태 변화에 따른 파력발전기의 자세와 위치를 제어함으로써 흡수파력의 효율을 중대시킬 수 있는 시스템을 제안하고 있다.

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표층 해상의 기포가 음파전달에 미치는 영향 (The Effects of Ocean Surface Bubbles on Sound Wave Transmission)

  • 임병욱;심태보;김영규;박정수
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.187-197
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    • 2009
  • 해양에서는 파도, 빗방울 등 해수면에 일어나는 많은 물과 물의 충돌, 해양에서 운행되는 선박, 여러 해양 생물들의 생명활동 그리고 여러 발생 원들에 의해 많은 기포들이 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 기포들은 해양에서 사용되는 음파의 세기와 음속에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 2007년 9월 19일 04:00 부터 17:00 까지 남해 남형제도 해역에서 Acoustic Bubble Spectrometer (ABS)와 CTD를 사용하여 해양 기포생성과 생성기포가 음파에 미치는 영향을 관측하였다. 관측자료를 통하여 풍속과 기포생성의 연관성, 기포의 반경에 따른 기포량, 주파수별 음속비를 분석하였다. 최종적으로 분석자료를 통해 기포가 음파전달에 미치는 영향을 모의하였다.

서해안 이상파랑의 발생 및 증폭 기구 분석 (Analysis of Generation and Amplification Mechanism of Abnormal Waves Occurred along the West Coast of Korea)

  • 윤성범;신충훈;배재석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.314-326
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    • 2014
  • 2007년 3월 31일 서해안에서 발생했던 이상파랑의 발생원인 및 증폭과정을 이해하기 위해 관측자료 분석과 선형 천수방정식 및 선형 Boussinesq 모형을 이용한 1차원 수치모형 실험을 수행하였다. 기존의 연구에서 제안된 여러 형태의 압력점프에 대해 검토한 결과 기존의 압력점프는 관측된 이상파랑의 특성을 제대로 재현할 수 없었다. 본 연구에서는 새로운 형태의 압력점프를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 압력점프의 타당성을 검토하기 위한 수치모의를 수행한 결과, 계산된 이상파랑의 주기와 최대 수면고가 관측치와 상당히 일치함을 보여주었다.