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논문 상세정보

완경사 방정식에서의 간편화된 파의 부분 반사 및 투과 처리기법

Development of a Simplified Treatment Technique of Partial Wave Reflection and Transmission for Mild-Slope Wave Model

초록

본 논문에서는 완경사 방정식에 새로운 항을 추가하여 파의 부분 반사 및 투과 현상을 수치모의하는 방법을 제시하였다. 반투과성 방파제와 같은 해안구조물 주변의 파랑장을 계산하고자 할 때, 반사율과 투과율 정보가 수리도형실험에 의해 주어지면 간편하게 적용할 수 있는 효율적인 수치모의 방법이다. 제시된 방법의 정확성을 검증하기 위해 2차원 투과성 방파제에서의 부분 투과 및 부분 반사 조건을 만족시키는지 여부를 수치모형 실험을 통해 확인하였다. 또한 본 기법을 3차원 반무한 방파제 와 투과성 이안제에 적용시켜, 방파제에 직각 또는 경사를 갖고 진입하는 파랑에 대해 수치모의하였다. 3차원 수조의 반무한 방파제에 직각 또는 경사지게 진입하는 파랑에 의한 방파제 주위의 부분반사, 부분투과 및 회절된 파랑장의 수치모의 결과를 각각 Yu(1995)와 McIver(1999)의 해석해와 비교하여 정확성을 검증하였다. 본 기법은 사용하기 쉬우면서도 정확하고 효과적으로 투과성 방파제 주위의 파랑장을 계산할 수 있다.

Abstract

This paper presents a simplified numerical method that can be used to incorporate the partial reflection and transmission of water waves in the hyperbolic mild-slope equation. For given reflection and transmission coefficients, wave fields around a porous breakwater including reflection, transmission, and diffraction can be simulated accurately. For the verification of the proposed method, numerical experiments have been carried out and compared with analytic solutions given by Yu(1995) and McIver(1999). The proposed method is easy to implement and is computationally efficient. It is demonstrated that the method performs well with a sloping bottom bathymetry and varying incident wave angles.

저자의 다른 논문

참고문헌 (7)

  1. 전인식, 최민호, 심재설, 오병철 (2002). 부유식 방파제의 반사-투과 경계조건을 적용한 항만 정온도의 해석. 한국해안.해양공학회지, 14(1), 76-85 
  2. Madsen, P.A. (1983). Wave reflection from a vertical permeable wave absorber. Coastal Eng., 7, 381-396 
  3. Maruyama, K. and Kajima, R. (1985). Two dimensional wave calculation method based on unsteady mild-slope equation. Report Electric Central Res. Inst. No.384041 (in Japanese) 
  4. McIver, P. (1999) Water-wave diffraction by thin porous break-water. Journal of Wtry. Port, Coastal and Ocean Eng., 125(2), 66-71 
  5. Steward, D.R. and Panchang, V.G. (2001). Improved coastal boundary condition for surface water waves. Ocean Eng., 28, 139-157 
  6. Watanabe, A. and Maruyama, K. (1986). Numerical modeling of nearshore wave field under combined refraction, diffraction and breaking. Coastal Eng., Japan, 29, 19-39 
  7. Yu, X. (1995). Diffraction of water waves by porous break-waters. Journal of Wtry. Port, Coastal and Ocean Eng., 121(6), 275-282 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. Cho, Il-Hyoung 2009. "Interaction of a Floating Body with a Partially Reflective Sidewall in Oblique Waves" 한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, 21(5): 410~418 

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