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경사수역에 설치된 잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 수치모의
허동수,김도삼 한국해안해양공학회 2003 한국해안해양공학회 논문집 Vol.15 No.3
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. The study of velocity fields and vortex generation around the submerged breakwater can be utilized as materials related to understanding of wave dissipation mechanism, sediment transport, and stability of structure. In the present study, two-dimensional numerical wave flume, based on the VOF method to trace free surface, developed by Kim et al.(2001, 2002) was used to numerically simulate velocity fields and vortex generation around the impermeable submerged breakwater installed at the uniform bottom. Especially, the characteristics of vortex generation due to the geometry of the structure and incident wave conditions are examined through the analysis of averaged-velocity fields around the impermeable submerged breakwater. From the numerical simulations, it is confirmed that a counter clockwise vortex is formed in front of the structure and a clockwise vortex develops behind the structure. Also, incident wave height and period have an sensitive effect on the strength of vortex
허동수,이우동,Hur, Dong-Soo,Lee, Woo-Dong 한국수자원학회 2016 한국수자원학회논문집 Vol.49 No.1
본 연구에서는 투과성 잠제의 형상 및 평면배치에 따른 방류 흐름제어 기능을 분석하기 위하여 유체 투과성 구조물 해저지반의 비선형 상호간섭을 직접해석 할 수 있는 PBM (Porous Body Model) 기반의 3차원 수치파동수조(NWT; numerical water tank) LES-WASS-3D를 이용하였다. 먼저 이용하는 LES-WASS-3D의 타당성 및 유효성을 확보하기 위하여 투과성 구조물를 통과하는 댐 붕괴파의 전파특성에 관한 수리모형실험과 계산결과를 비교 분석하였다. 투과성 잠제를 고려한 방류시뮬레이션으로부터 투과성 잠제의 적절한 형상 및 평면배치는 방류유속을 저감하고 흐름을 유도하는 데 상당히 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한 투과성 잠제의 형상 및 평면배치에 따른 흐름제어에 대한 적용성은 평균류분포, 연직유속분포를 통하여 확인할 수 있었다. The purpose of this study is to examine the control function of discharged flow due to the shape and plane arrangement of permeable submerged breakwater. For the discussion on it in detail, 3-dimensional numerical model based on PBM (Porous Body Model), which is able to simulate directly interaction of Fluid Permeable structure Seabed has been used to simulate water discharge in a NWT (Numerical Water Tank). To verify the applicability, LES-WASS-3D is analyzed comparing to the experimental result about propagation characteristics of dam-break wave through a permeable structure. Using the results obtained from numerical simulation, the effects of the shape and plane arrangement of submerged breakwater on reducing velocity and flow induction have been discussed related to the mean flow distribution and vertical distributions of horizontal velocities around ones.