• 제목/요약/키워드: impermeable submerged breakwater

검색결과 18건 처리시간 0.03초

VOF 법에 의한 불규칙파동장에 있어서 불투과잠제에 의한 파랑에너지 변형특성 (The Characteristics of Wave Energy Variations by Impermeable Submerged Breakwater Using VOF Method in Irregular Wave Fields)

  • 허동수;김도삼
    • 한국해안해양공학회지
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.207-213
    • /
    • 2003
  • 본 연구는 불규칙파동장에 설치된 불투과잠제를 대상으로 잠제의 배후에서 파랑에너지의 변화특성을 고찰한다. 이를 위해 VOF법에 기초한 2차원수치파동수로를 이용하였다. VOF법은 쇄파를 포함한 자유수면의 수치 모의가 가능한 가장 효과적인 방법이다. 잠제배후에서 주파수스펙트럼의 해석결과에 의하면 쇄파는 잠제의 파랑제어능에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 잠제의 천단상에서 쇄파가 발생하는 경우에 일렬잠제는 파에너지가 단주기측으로 이동하고 이열잠제의 경우는 스펙트럼의 피크가 뚜렷하지 않고 비슷한 크기의 에너지가 전 주파수대에 걸쳐 분포됨을 확인하였다.

2차원 연성모델을 적용한 불투과성 잠제 전면의 국부세굴 모의 (Numerical Simulation of Local Scour in Front of Impermeable Submerged Breakwater Using 2-D Coupled Hydro-morphodynamic Model)

  • 이우동;이재철;진동환;허동수
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.484-497
    • /
    • 2016
  • In order to understand the characteristics of the topography change in front of an impermeable breakwater, a coupled model for a two-way analysis of the existing LES-WASS-2D and newly developed morphodynamic model was suggested. A comparison to existing experimental results revealed that the results computed using the 2-D hydro-morphodynamic model were in good agreement with the experimental results for the wave form, pore water pressure in the seabed, and topographical change in front of a submerged breakwater. It was shown that the two-way model suggested in this study is applicable to a morphological change in the seabed around a submerged breakwater. Then, using the numerical results, the topographical changes in front of an impermeable submerged breakwater were examined in relation to partial standing waves. Moreover, the characteristics of the local scour depths in front of them are also discussed in relation to incident wave conditions, sediment qualities, and submerged breakwater shapes.

3차원파동장에 있어서 복수열불투과성잠제에 의한 파랑제어에 관한 연구 (Wave Control by Multi-Rowed Impermeable Submerged Breakwaters in Three-Dimensional Wave Fields)

  • 김도삼;배은훈;이봉재
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.107-113
    • /
    • 2001
  • This study is focused on the wave control by economical multi-rowed impermeable submerged breakwaters which need less materials than a one-rowed submerged breakwater. A boundary element method and eigenfunction expansion method based on the Green\`s theorem are appled to analyze the characteristics of wave transformation. Submerged breakwaters are consisted of one and two-row with rectangular section. Wave transformation characteristics are investigated by the various combinations of placement distance and crown water depth.

  • PDF

잠제의 소파효과에 관한 실험적 연구 (Study of Wave Absorbing Effect of Submerged Breakwater)

  • 이현진;신문섭
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제25권6호
    • /
    • pp.29-34
    • /
    • 2011
  • Various types of coastal structures have been constructed to prevent coastal disasters. Among these coastal structures, submerged breakwaters have been used more widely than all of the other coastal structures because of their excellent advantages in scenery effects, construction efficiency, and environmental benefits. This study investigated the potential of the horizontal plate submerged breakwater model. Usually, it is necessary for a submerged breakwater to minimize and compensate for the negative impacts on the marine environment and ecosystem caused by the marine construction. Thus, the prevention of coastal disasters was verified for this submerged breakwater model, regardless of its function as a fish reef. The purpose of this study was to investigate the hydraulic characteristics with changes in the crest width and porosity of a horizontal plate submerged breakwater and compare the results of this study with the results of other studies on permeable and impermeable submerged breakwaters.

경사수역에 설치된 잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 수치모의 (Numerical Simulation of Velocity Fields and Vertex Generation around the Submerged Breakwater on the Sloped Bottom)

  • 허동수;김도삼
    • 한국해안해양공학회지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.151-158
    • /
    • 2003
  • 잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 이해는 잠제의 소파메커니즘과 표사 및 구조물의 안정과 관련하여 중요한 기초자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 일정한 경사수역에 설치된 불투과잠제 주변의 유속장의 해석과 와(vortex)서 발생을 수치적으로 모의하기 위해 자유수면의 추적기법인 VOF법에 기초하고 있는 김 등(2001, 2002)이 제안한 2차원 수치파동수로를 이용하였다. 특히, 잠제 주변의 정상류의 해석을 통해 잠제의 기하형상 및 파랑의 입사조건에 따른 와의 발생형태를 고찰하였다. 수치모의 결과 잠제 전면에서는 반시계 방향의 와가 발생하였고 잠제 후면에서는 시계방향의 와가 발생하였으며 와의 크기는 입사파고와 주기에 가장 민감하였다.

침투층 위의 잠제에 경사각을 가지고 입사하는 파랑의 수치해석 (Numerical Analysis of Waves coming with Oblique Angle to Submerged Breakwater on the Porous Seabed)

  • 김남형;우수민
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제37권3호
    • /
    • pp.283-289
    • /
    • 2013
  • Wave profiles coming with oblique angle to trapezoidal submerged breakwater on the porous seabed are computed numerically by using a boundary element method. The analysis method is based on the wave pressure function with the continuity in the analytical region including fluid and structure. When compared with the existing results on the oblique incident wave, the results of this study show good agreement. The fluctuation of wave profiles is increased in the rear of the submerged breakwater due to the increase of the transmission coefficient, as the incident angle increases. In addition, in the case of the wave profiles passing over the submerged breakwater on porous seabed, it is able to verify that the attenuation of wave height occurs more significantly due to the wave energy dissipation than that of passing over the submerged breakwater on the impermeable seabed. The results indicate that wave profile own high dependability regarding the change of oblique incident waves and porous seabed. Therefore, the results of this study are estimated to be applied as an accurate numerical analysis referring to oblique incident waves and porous seabed in real sea environment.

단일 잠제에 의한 파랑변형에 관한 연구 (Wave Transformation of Submerged Breakwater with One Ray)

  • 김원규;강인식;곽기석;김도삼
    • 한국항만학회지
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.23-30
    • /
    • 1994
  • This study discusses the wave transformation(wave reflection and transmission) by a impermeable submerged breakwater with one ray, and integrated horizontal wave pressure acting on the structure. Numerical method in this study is based on the simplified eigenfunction expansion method and linear wave theory. Although this method is very simple, the results give good agreement with the one of the strict eigenfunciton expansion method, especially, in case that the crown width of the submerged breakwater becomes longer and its crown water depth shallower. Therefore, it is concluded that this simplified method is one good method in planning coastal structures as like the submerged breakwater in this study, and computing their wave transformations.

  • PDF

2차원 유한요소법을 이용한 불투과성 사각형 수중방파제의 Bragg 반사 해석 (Analysis of Bragg Reflection of Waves due to Rectangular Impermeable Submerged Breakwaters with Two-Dimensional Finite Element Method)

  • 조용식;정우창
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.447-454
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 일정 수심상에서 사각형 형상의 불투과성 수중방파제에 의한 파랑의 Bragg 반사를 수치적으로 고찰하였다. 유한요소법에 의해 계산된 반사율은 수리모형실험을 통해 얻어진 결과와 비교하였을 때 비교적 잘 일치하였으며, 고유함수전개법에 의한 결과와도 좋은 일치를 나타내었다. 그밖에 본 연구에서 개발된 모형은 불투과성 수중방파제의 폭과 길이의 변화에 따른 반사율 계산에 적용되었다.

해저면의 에너지 감쇠를 고려한 불투과 잠제의 파랑특성해석 (Analysis on the Wave Characteristics of Submerged Breakwater Considering Energy Dissipation of Seabed)

  • 김남형;양순보;박민수;김상진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.131-136
    • /
    • 2004
  • 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 투과 저면위의 불투과성 잠제에 의한 투과율을 수치해석 하였다 해석기법으로는 유체와 투과성 영역을 동시에 해석할 수 있는 파압함수를 사용하였으며, 이론적으로 간단히 하기 위해, 투과성영역내의 파랑의 운동은 선형소산계수와 부가질량계수를 도입하여 정식화하였다. 투과 해저면 위를 진행하는 파랑은 진폭이 감쇠하면서 진행하는 것을 알 수 있었다. 그리고 투과율은 전체적으로 불투과 저면에 비해 투과 저면에서 작아지는 것을 알 수 있었으며, 잠제의 폭과 높이의 변화에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

  • PDF

사석방파제에 의한 파랑변형에 관한 연구 (Wave Transformation of a Rubble-Mound Breakwater)

  • 강인식;곽기석;김도삼;양윤모
    • 한국항만학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.57-65
    • /
    • 1994
  • A theoretical formulation is performed to investigate the wave reflection and transmission ratios by a submerged multi-layered rubble-mound breakwater. This theory, which is based on the linear boundary integral method, can be extended to the multi-layered breakwater with arbitrary cross section. In the theoretical analysis evanescent mode wave is not considered, since fictitious open boundaries are put on the places far from the structure. Therefore the mathematical presentation may be simpler, and computational time shorter. The validity of obtained numerical results is demonstrated by comparing with ones of impermeable and permeable breakwaters. Comparison shows resonable agreement. On the basis of these verifications this theory is applied to the one and two-layered submerged rubble-mound breakwater with trapezoidal type.

  • PDF