Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.30
no.1
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pp.25-32
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1994
An underwater speaker was made of a moving coil driver unite of usual speaker, acryl-boards, polyester resin, rubber and castor oil and it's frequency characteristics was measured in range of 250~600Hz in air water tank and sea. The results of measurements are follows: 1. Transmitting and receiving frequency of measurement frequency were similar in air, water tank and sea. 2. The input and output wave forms of a manufactured speaker which is not water-proof in air were similar to each other in 300~450Hz, but other frequencies showed distorted wave forms. 3. The input and output wave forms of an underwater speaker in water thank and sea were similar to each other in 250~600Hz. But output wave forms showed combination waves with very low frequency. 4. Transmitting and receiving frequency wave forms and resisting pressure of an underwater speaker at 80m in the depth of water were in good condition. Therefore it can be possible to use it as an underwater speaker.
This study reviews the recent development and research results of a fixed oscillating water column (OWC) wave energy converter (WEC). The OWC WEC can be divided into fixed and floating types based on the installation location and movement of the structure. In this article, the study on a stationary OWC WEC, which is close to commercialization through the accumulation of long-term research achievements, is divided into five research categories with a focus on primary energy conversion research. These research categories include potential-flow-based numerical analysis, wave tank experiments, computational fluid dynamics analyses toward investigation of fluid viscous effects, U-shaped OWC studies that can amplify water surface displacement in the OWC chamber, and studies on OWC prototypes that have been installed and operated in real sea environments. This review will provide an overview of recent research on the stationary OWC WEC and basic information for further detailed studies on the OWC.
This paper explores a series of numerical simulations of dynamic responses of multi-piles (dolphin) type substructures for 2.5MW class offshore wind turbine. Firstly computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed to evaluate wave loads on the dolphin type substructures with the design wave condition for the west-south region of Korea. Numerical wave tank (NWT) based on CFD was adopted to generate numerically a progressive regular wave using a virtual piston type wave maker. It was found that the water-piercing area of piles of the substructure is a key parameter determining the wave load exerted in horizontal direction. In the next the dynamic structural responses of substructure members under the wave load were calculated using finite element analysis (FEA). In the FEA approach, the dynamic structural responses were able to be calculated including a deformable body effect of substructure members when wave load on each member was determined by Morison's formula. The paper numerically identifies dynamic response characteristics of dolphin type substructures for 2.5MW class offshore wind turbine.
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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v.8
no.2
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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.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.38
no.6
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pp.605-611
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2010
The geostationary satellite COMS is going to be launched in 2010, and, in the series of test, there are some high-pressure tests concerning the vessel tank filled with helium gas of hundreds atmospheric pressure. In this paper, authors evaluates risk associated with accidental rupture of the test system. Two possible scenarios are considered: 1) the 310-bar helium tank ruptures at the center of the acoustic chamber, and 2) the 116-bar reduced-pressure helium tank ruptures in the test room shielded by bullet-proof glasses. Using the theory of blast wave propagation and computational simulation, the dynamics of wave reflected in a confined space is investigated for highly complex unsteady flow physics.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.47
no.3
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pp.388-397
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2010
A two-dimensional time-domain, potential-theory-based fully nonlinear numerical wave tank (NWT) was developed by using boundary element method and the mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) approach for free-surface node treatment. The NWT was applied to prediction of primary wave energy conversion efficiency of a bottom-mounted oscillating water column (OWC) wave power device. The nonlinear free-surface condition inside the chamber was specially devised to represent the pneumatic pressure due to airflow velocity and viscous energy loss at the chamber entrance due to wave column motion. The newly developed NWT technique was verified through comparison with given experimental results. The maximum energy extraction was estimated with various chamber-air duct volume ratios.
Overtopping Wave Energy Convertor (OWEC) is an offshore wave energy convertor, which comprises the circular ramp and reservoir. It collects the overtopped waves and converting water pressure head into electric power through the hydro-turbines installed in the vertical duct, which is fixed in the sea bed. The performance of OWEC can be represented by the operating water heads of the device, which depends on the amount of the wave water overtopping into the reservoir. In the present paper, the reservoir with the duct connecting to the sea water are studied in the 3D numerical wave tank, which has been developed based on the computational fluid dynamics software Fluent 6.3. Both the overtopping motion and the discharges of the reservoir are investigated together, and several shape parameters and incident wave conditions are varied to demonstrate their effects on the performance of OWEC.
Seo, Minjang;Yeom, Gyeong-Seon;Lee, Changmin;Lee, Woo-Dong
Journal of Ocean Engineering and Technology
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v.36
no.1
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pp.11-20
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2022
Generally, tsunamis are generated by the rapid crustal movements of the ocean floor. Other factors of tsunami generation include landslides on coastal and ocean floor slopes, glacier collapses, and meteorite collisions. In this study, two numerical analyses were conducted to examine the formation, propagation, and deformation properties of landslide tsunamis. First, LS-DYNA was adopted to simulate the formation and propagation processes of tsunamis generated by dropping rigid bodies. The generated tsunamis had smaller wave heights and wider waveforms during their propagation, and their waveforms and flow velocities resembled those of theoretical solitary waves after a certain distance. Second, after the formation of the landslide tsunami, a tsunami based on the solitary wave approximation theory was generated in a numerical wave tank (NWT) with a computational domain that considered the stability/steady phase. The comparison of two numerical analysis results over a certain distance indicated that the waveform and flow velocity were approximately equal, and the maximum wave pressures acting on the upright wall also exhibited similar distributions. Therefore, an effective numerical model such as LS-DYNA was necessary to analyze the formation and initial deformations of the landslide tsunami, while an NWT with the wave generation method based on the solitary wave approximation theory was sufficient above a certain distance.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.2
no.3
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pp.127-131
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2010
A two-layer fluid with free surface is simulated in the time domain by a two-dimensional potential-based Numerical Wave Tank (NWT). The developed NWT is based on the boundary element method and a leap-frog time integration scheme. A whole domain scheme including interaction terms between two layers is applied to solve the boundary integral equation. The time histories of surface elevations on both fluid layers in the respective wave modes are verified with analytic results. The amplitude ratios of upper to lower elevation for various density ratios and water depths are also compared.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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