• 제목/요약/키워드: Waves and current

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Rotational and fractional effect on Rayleigh waves in an orthotropic magneto-thermoelastic media with hall current

  • Lata, Parveen;Himanshi, Himanshi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권6호
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    • pp.723-732
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    • 2022
  • The present research is concerned to study the effect of fractional parameter and rotation on the propagation of Rayleigh waves in an orthotropic magneto-thermoelastic media with three-phase-lags in the context of fractional order theory of generalized thermoelasticity with combined effect of rotation and hall current. The secular equations of Rayleigh waves are derived by using the appropriate boundary conditions. The wave properties such as phase velocity, attenuation coefficient are computed numerically and the numerical simulated results are presented through graphs to show the effect on all the components. Some special cases are also discussed in the present investigation.

흐름이 존재하는 완경사 해역에서의 파랑변형-이론적 고찰 (Transformation of Regular Waves on Currents in Water of Slowly Varying Depth-Theoretical Study)

  • 채장원;정신택;엄대기;안한수
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 1989
  • 파랑이 완경사해역을 전파해 갈 때 흐름 및 수량변화에 의한 파의 굴절, 회절 등의 파랑변형현상을 나타낼 수 있는 완경사 파동방정식을 변분원리를 이용하여 유도하였다. 이 식은 쌍곡형방정식으로 Kirby(1984)의 식과 같다. 정상상태의 단순 규칙파에 대한 수치모형을 유한채분법을 이용하여 수립하였으며 이 모형은 개방해역에서 계산의 효율 및 정착도가 타모형에 비해 우수하다. 이암류와 규칙파의 상호작용 현상을 수치모형실험을 통해 상세하게 분석하였다.

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TE 입사파에 의한 무한 평면 격자상의 전류분포 (Current Distributions on the Infinite Conductor Grating Plane for TE Incident Waves)

  • 김흥수;이상설
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.1-6
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    • 1990
  • 무한히 긴 도체 격자판에 TE파가 입사될 때 스트립위에 유기되는 전류분호를 스펙트럴 영역해서 법과 모먼트법을 이용하여 구한다. 스트립간의 간격이 $0.05{\lambda}{\sim}5{\lambda}$인 격자판에 유기되는 전류분호의 파의 입사각에 따른 변화와 스트립 간격에 대한 스트립폭의 비가 0.4~0.8일때 스트립상의 전류분호 변화를 계산한다. 이 결과의 타당성을 입증하기 위해서 다른 방법에 의한 결과와 비교한다.

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가두리 시설이 파랑과 흐름에 의해 받는 유체력 특성 (Hydrodynamic Forces on Fish Cage Systems under the Action of Waves and Current)

  • 김태호;김창길;김호상;백철인;류청로
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권3호
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    • pp.190-196
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    • 2002
  • 규칙파와 불규칙파 및 흐름이 함께 작용하는 상태에 놓인 가두리 시설에 대해 작용 유체력을 가두리 시설의 부설 방향별로 해석하기 위하여, 정사각형 모형 가두리 시설과 원형 모형 가두리 시설을 대상으로 예인 수조에서 수리 모형 실험을 실시하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 규칙파를 받고 있는 정사각형 가두리 시설에 작용하는 유체력은 가두리 시설의 부설 방향별로 큰 차이를 보이지 않았다. 2. 불규칙파와 흐름을 동시에 받고 있는 가두리시설에 작용하는 파력 에너지의 피크 주파수는 파의 그것과 잘 일치하였고, 작용 유체력은 정사각형 가두리 시설보다 원형 가두리 시설에서 더 작았다. 3. 가두리 시설의 안정성에서 있어서는 그 구조가 원형인 것이 정사각형인 것보다 나은 편이었다.

Numerical simulation of wave and current interaction with a fixed offshore substructure

  • Kim, Sung-Yong;Kim, Kyung-Mi;Park, Jong-Chun;Jeon, Gyu-Mok;Chun, Ho-Hwan
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.188-197
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    • 2016
  • Offshore substructures have been developed to support structures against complex offshore environments. The load at offshore substructures is dominated by waves, and deformation of waves caused by interactions with the current is an important phenomena. Wave load simulation of fixed offshore substructures in waves with the presence of uniform current was carried out by numerical wave tank technique using the commercial software, FLUENT. The continuity and Navier-Stokes equations were applied as the governing equations for incompressible fluid motion, and numerical wavemaker was employed to reproduce offshore wave environment. Convergence test against grids number was carried out to investigate grid dependency and optimized conditions for numerical wave generation were derived including investigation of the damping effect against length of the damping domain. Numerical simulation of wave and current interactions with fixed offshore substructure was carried out by computational fluid dynamics, and comparison with other experiments and simulations results was conducted.

1MW OTEC 구조물의 운동 응답에 대한 수치 및 모형시험 연구 (Numerical and Experimental Study on Motion Response of 1MW OTEC Platform)

  • 권용주;남보우;김남우;정동호;홍사영;김현주
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.81-90
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    • 2017
  • The 1MW OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) platform was designed for application in equatorial seas. In this study, the OTEC platform was investigated using numerical and experimental methods. An octagon-shaped OTEC platform was investigated using the Ocean Engineering Basin of KRISO. These experiments included various tests of regular waves, irregular waves and irregular waves with current (wave+current). The responses of the platform in regular waves showed good agreement between the numerical and experimental results, including the motion RAO, wave run up, and mean drift force. The peak period of heave and pitch motions were observed around 0.5 rad/s, and the effect of the total reflection was found under short wave conditions. The standard deviation (STD) of the platform motion was checked in irregular waves of equatorial and Hawaiian seas. The STD of the pitch was less than $4^{\circ}$ different from the operability requirement under equatorial conditions and the surge STD of the wave frequency showed good agreement between the numerical and experimental results. The STD values of the surge and pitch were increased 66.6% and 92.8% by the current effects in irregular waves, but the pitch STD was less than $4^{\circ}$ under equatorial conditions. This study showed that the STD of the surge was affected by spring effects. Thus, the watch circle of the platform and tension of the mooring lines must be evaluated for a specific design in the future.

SWASH 모형을 이용한 해운대 해수욕장의 해빈류 특성 (Characteristics of Wave-induced Currents using the SWASH Model in Haeundae Beach)

  • 강민호;김진석;박정규;이종섭
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.382-390
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    • 2015
  • 본 연구에서는 SWASH 모형을 이용하여 계절별 이상파랑에 의한 해운대 해수욕장에서 불규칙파의 파랑 변형 및 해빈류 특성을 분석하였다. 개경계에서 불규칙파는 JONSWAP 스펙트럼을 적용하였다. 입사파 조건은 국립해양조사원에서 제공하는 2014년 파랑관측자료를 바탕으로 계절별 대표파를 선정하였다. SWASH에 의한 계절별 해빈류 계산결과는 현장조사 결과와 비교 검토하였다. 하계의 경우 S 계열의 파랑이 지배적이며 동백섬측에서 미포측으로 연안류가 지배적으로 발생하였고 해운대 해수욕장 중앙부근에서는 이안류가 발생하였다. 동계의 경우 ESE 계열의 파랑이 지배적이며 해운대 해수욕장 중앙부근에서 각각 동백섬측과 미포측으로 향하는 연안류가 발생하였다.

불규칙파에 의한 연안류 (Coastal Currents Driven by Irregular Waves)

  • 유동훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.151-158
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    • 1990
  • 불규칙파에 의하여 형성된 쇄파대에서의 확산은 여러가지 요인에 기인한다고 볼 수 있다. 개개파의 쇄파에너지로 발생되는 난류형상, 유속의 공간변화에 의한 영향, 쇄파대 폭의 확장과 함께 나타나는 잉여파응력(Excess Momentum Fluxes or Radiation Stresses)의 불규칙 중첩에 의한 영향 등이며 이로 인하여 연안류는 보다 완만한 곡선을 나타낼 것이다. 본 연구에서는 단순파를 중첩시켜 표현하는 스펙트럼파 모델을 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델과 연안류 모델에 접속시켜 운용할 수 있는 모델시스템을 개발하여 현장 관측자료에 적용하였다. 적용결과, ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델은 쇄파대 확산에 있어 난류확산의 영향과 불규칙한 응력중첩이 영향 모두를 잘 재현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 본 수치모형에서는 고려치 못하였지만, 파 스펙트럼간 에너지의 비선형 전도효과도 연안류분포에, 특히 수심이 작은 연안 가까이에서, 무시할 수 없을 정도의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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Long Waves Generated by Wave Groups over Trapezoidally Varying Topography (사다리형태로 변화하는 지형 위를 통과하는 파군에 의한 장파의 생성)

  • 조용식;이진우;정태화
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.212-218
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    • 2008
  • 입사파의 파군에 의해 생성되는 장파는 항내에서 부진동의 문제를 발생시킬 가능성이 있다. 다변수 섭동법을 사용하여 구속장파와 자유장파로 구성된 2차 장파에 관한 지배 방정식의 해석 해를 유도하였다. 자유 장파의 경우 천해역에서의 파속도로 진행하는 반면 구속 장파의 경우 군속도로 진행한다. 장파의 의한 공명을 조사하기 위하여 사다리형태로 변화하는 지형을 고려하였다. 파의 입사각, 수심, 또는 유속에 의하여 자유 장파의 갇힘과 공명현상이 발생하였다.

조류와 충격파가 혼재한 해역의 3차원적 수리특성 분석 (Identifying Three-Dimensional Hydraulic Characteristics of the Sea Region Under Combined Tidal Current and Shock Waves)

  • 강민구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4B호
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    • pp.339-346
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    • 2009
  • 본 연구에서는 조류와 충격파가 혼재한 해역의 흐름 특성을 3차원 수치모형(Princeton Ocean Model, POM)을 사용하여 파악하였다. 1994년에 완공된 시화방조제의 끝막이 공사 동안 개방구간과 그 주변 해역의 흐름을 모의하기 위하여 POM 모형을 선정하였다. 모의결과는 큰 내 외수위차와 적은 통수단면적으로 인해 발생한 충격파가 창조시와 낙조시에 각각 방조제 내측과 외해로 전파되는 것으로 나타났다. 또한, 충격파 주변에서 흐름분리가 발생하며, 충격파가 개방구간을 통과한 후 더 넓은 지역으로 퍼짐에 따라 충격파의 조류에 대한 영향은 약화되는 것으로 나타났다. 흐름의 종방향 유속분포는 충격파의 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 또한, 낙조시 개방구간 전방에서 수위강하가 발생했으며, 내외수위차가 가장 큰 모의조건에서는 도수현상이 발생하였다. 따라서 충격파가 지배적인 해역의 흐름 특성을 파악하기 위해서는 3차원적 수리해석이 필요하며, 해석결과는 대상해역에서 수행되는 해상공사 및 시설물 관리에 필요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.