• 한국해안해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.157-163
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• 1994

비선형 심해파의 전개과정을 통하여 그리고 어떤 특정한 위치에서 파속이 빠른 파가 느린 파를 추월하도록 하여 파의 중복을 유도함으로써 심해쇄파를 발생시키는 실험을 수행하였다. 2차원과 3차원적인 파랑의 불안정상태와 그로 인한 쇄파의 발생이 비선형 심해파의 전개과정에서 관찰되었고 또한 예상 쇄파지점에서 출 파고를 갖는 붕괴파(spilling waves)와 권파(plunging waves)를 관찰하였다. 비선형 심해파의 전개에서는 파랑이 거의 초기에너지를 가지고 전개하였으며 쇄파가 일어난 후에는 많은 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 붕괴파와 권파에서도 쇄파후의 에너지의 감소가 나타났지만 특히 격렬한 권파에서의 에너지감소가 두드러지게 관찰되었다.

• 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.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.158-168
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• 2001

불규칙파의 방향분산과 부분쇄파의 정도 높게 고려하기 위해 광각 포물형 근사식을 이용하는 수치모형이 수립되었다. 이 수치모형은 불규칙파를 여러 개의 단일주기의 규칙파로 분해한 다음, 각 성분파를 동시계산하여 중첩함으로써 합성파고를 구한다. 불규칙파의 부분쇄파를 고려하기 위해 합성파고를 이용하여 쇄파에 의한 에너지 감쇠량을 산정한다. 기존의 불규칙파 수리실험 결과와 비교하여 수립된 수치모형의 정확성을 검사한 바, 비쇄파의 경우 규칙파와 불규칙파 모두에 대해 상당한 정확도가 있음이 확인되었으나, 쇄파 발생 시에는 수치모형의 정도가 크게 저하됨을 발견하였으며, 그 이유에 대한 분석을 제시하였다.

• Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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• 제2권1호
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• pp.1-14
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• 1996

In this paper, breaking waves are generated in a 2-D wave tank and simulated by using a higher-order boundary element method. A piston-type wavemaker is operated by signals composed of elementary waves. The phase of elementary waves is determined by the linear theory such that they are focused to a prescribed position. Calculated plunging waves coincide well with experiment. A steel box with different plate thicknesses is installed at a predetermined position in the tank. Measured impulsive pressures due to breaking waves are found to be 0.8-1.2$\rho$C2, where $\rho$ corresponds to water density and C to wave celerity. The transverse displacement of the plate is described in terms of modal eigenfunctions. The natural frequencies measured by impact tests in air for thin plate coincide with the computational and theoretical values. The radiationpotential due to plate vibration is derived and the radiation force is expressed in terms of hydroelastic added mass and damping forces. Comparison of natural frequencies of plate in water proves that hydroelastic added mass and damping are properly considered. The measured strain due to regular waves supports the calculated one, but there are apparent discrepancies between theory and experiment in the impulsive case.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제5권2호
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• pp.50-61
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• 2001

In this paper, nonlinear interactions between water waves and a horizontally submerged circular cylinder are numerically simulated. In this case, the nonlinear interactions between them generated a wave breaking phenomenon. The wave breaking phenomenon plays an important role in the wave farce. Negative drifting forces are raised at shallow submerged cylinders under waves because of the wave breaking phenomenon. For the numerical simulation, a finite difference method based on the unsteady incompressible Navier-Stokes equations and the continuity equation is adopted in the rectangular grid system. The free surface is simulated with a computational simulation method of two-layer flow by using marker density. The results are compared with some existing computational and experimental results.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권4호
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• pp.404-417
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• 2017

The present study numerically analyzed the dynamic behavior of 3D framed structures subject to impulsive slamming forces by violent breaking waves. The structures were modeled using multiple lumped masses for the vertical projections of each member, and the slamming forces from the breaking waves were concentrated on these lumped masses. A numerical algorithm was developed to properly incorporate the slamming forces into a dynamic analysis to numerically determine the structural responses. Then, the validity of the numerical analysis was verified using the results of an existing hydraulic experiment. The numerical and experimental results for various model structures were generally in good agreement. The uncertainties concerning the properties of the breaking waves used in the verification are also discussed here.

• Water Engineering Research
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• 제3권3호
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• pp.203-213
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• 2002

A wide-angle parabolic approximation equation model considering the interaction between wave and current is employed to simulate the deformation of irregular waves over a submerged shoal. It is found that the model gives qualitative agreements with experimental data for the cases of breaking waves around the shoal. Thus, the effect of breaking-induced current on the refraction-diffraction of waves is well understood.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.117-124
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• 1992

시리즈 60과 실제 선형주위의 파도를 MAC(Marker And Cell) 법에 의해 격자간격이 변화하는 Staggered좌표계에서 계산하였다. 지배방정식으로는 오일러(Euler) 방정식을 채택하였다. 계산된 파고는 계측된 파고와 잘 일치하고 있어 MAC 법이 유효함을 보여주고 있다. 한편, 비점성 불안정성 해석에 의해 유도된 Sub-breaking파 출현의 임계조건이 비대선수주위의 계산된 결과에 적용되었다. 이 유도된 임계조건이 Sub-breaking파의 출현을 잘 탐지하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.1-10
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• 2002

초기쇄파의 수치모사에는 지금까지 경계적분법이 주로 쓰여왔고, 이 방법은 과도한 계산시간의 문제를 제외하고는 어느 정도 성공적이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 쇄파실험을 수치모사하기 위한 새로운 수치기법을 보였다. 이 수치기법은 고차 스펙트럴/경계요소법과 경계적분법을 순차적으로 사용하며, 계산시간을 현저히 줄여준다. 조파 및 파 에너지 집중과정은 고차 스펙트럴/경계요소법에 의해 효율적으로 수치모사되고, 파의 전복과정만이 경계적분법에 의해 계산된다. 계산예에서 높은 입자속도와 가속도 등 쇄파의 두드러진 특성이 보여졌다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.50-61
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• 1996

The breaking phenomenon of regular periodic waves generated by a numerical wave maker is simulated by finite-difference method which can cope with strong interface motions. The air and water flows are simultaneously solved in the time-marching solution procedure for the Navier-Stokes equation. A density-function technique is devised for the implemenation of the interface conditions. The accuracy is examined and applied to the simulation of two-dimensional breaking phenomena of periodic gravity waves.