KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Effect of the Slope Gradient of a Permeable Submerged Breakwater on Wave Field around It

투과성잠제의 비탈면경사가 주변 파동장에 미치는 영향

  • 허동수 (경상대학교 토목환경공학부(해양산업연구소)) ;
  • 최동석 (경상대학교 대학원 토목환경공학부)
  • Received : 2007.09.12
  • Accepted : 2008.01.04
  • Published : 2008.03.31
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Abstract

The present paper studies the effect of the slope gradient of a fully permeable submerged breakwater using a newly developed numerical model that is able to consider the flow through a porous midium with inertial, laminar and turbulent resistance terms, i.e. simulate directly WAve-Structure (submerged breakwater)-Sand seabed interaction and can determine the eddy viscosity with LES turbulence model in 2-Dimensional wave field (LES-WASS-2D). The developed model was validated through the comparison with an existing experimental data, and further used for various numerical experiments in oder to investigate the complicated hydrodynamics on the varying slope gradient of permeable submerged breakwater. We found an acceptable phenomenon, as we expect intuitively, that reflection and transmission coefficients decrease simultaneously as slope gradient decrease. In addition, the breaking point, the circulation flow and mean vorticity around a submerged breakwater are throughly discussed.

본 연구에서는 투과성잠제의 비탈면경사가 주변 파동장에 미치는 영향을 검토하기 위해 투과성구조물에 의한 유체저항(관성저항, 층류저항 및 난류저항)을 고려할 수 있는, 즉 파-구조물-지반의 상호작용을 해석할 수 있는 수치모델에 LES 난류모델을 도입한 새로운 수치해석기법(LES-WASS-2D)을 제안하여 기존에 수행되었던 수리모형실험과의 비교를 통하여 검증하였다. 이러한 수치해석기법을 이용하여 투과성잠제의 비탈면경사의 변화에 대한 수치모의를 수행한 결과, 비탈면경사가 완만해질수록 반사율 및 투과율이 감소함과 동시에 에너지손실(Energy loss)이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 잠제의 비탈면경사의 변화에 따른 마루에서 쇄파점의 위치 및 잠제 배후에서의 순환류와 평균와도의 규모에 대해서도 논의하였다.

Keywords

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