• 제목/요약/키워드: Diffraction of waves

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방파제를 통과하는 규칙파와 다방향 불규칙파랑의 거동 (Behavior of Regular Waves and Multi-Directional Random Waves Passing a Breakwater)

  • 박상일;박진호;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.439-442
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    • 2008
  • Diffraction of multi-directional random waves passing semi-infinite breakwater is investigated by using analytic solution derived by Penny and Prices(1952). An irregylarity of period and incident angle of waves and regular periods for regular waves are considered in addition by expanding from the past study which used only monochromatic wave in general. The Bretschneider-Mitsuyasu frequency spectrum and Mitsuyasu directional spectrum are used for incident waves. And diffraction of multi-directional random waves is reappeared by decomposing numerical results of several monochromatic waves which have variable period and incident angle. Analytic solution on the diffraction of regular waves and multi-directional random waves calculated in this study.

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파의 굴절 및 회절에 미치는 비선형 효과에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Nonlinear Effect of Wave on Refraction and Diffraction)

  • 이정규;이종인
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.51-57
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    • 1990
  • 수심변화가 완만하고 흐름이 없는 곳을 파가 전파할 때 겪게되는 침수, 굴절 및 회절현상의 해석에는 3차 Stokes파 이론에 의한 선형, 비선형, 포물형 방정식이 이용되며, 여기서는 바닥마찰과 바람의 영향은 고려하지 않는다. 이 포물형 방정식으로 암초가 있는 경우에 대해 수치해석을 수행하여 기존의 실험치와 비교 검토하였고, 회절과 굴절효과의 중요성을 고찰했다. 천해파의 특성변화 해석에는 Boussinesq방정식에 기초한 포물형 방정식이 이용된다. 흐름이 없는 경우에 방파제를 따라 전파하는 Cnoidal파의 회절현상을 수심이 변하고 입사각이 변하는 경우에 대해 수치해석을 하여 Stem wave의 특성에 대해 논의하였다.

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방파제에서의 회절파에 관한 연구(제2보) (The Study on Diffraction of Waves About a Breakwater-Gap)

  • 강관원;송병하
    • 물과 미래
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    • 제9권1호
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    • pp.70-80
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    • 1976
  • The efficient breakwater design requires a knowledge of the behaviour of the waves passing the breakwater. Wave Diffraction is an important factor and phenomeon in this behaviour. The diffraction ocean waves entering a gap in a breakwater normal to the incident wave direction in water of uniform depth has been investigated, applying a solution previously given in the author's paper, based on the theory of light diffraction by Sommerfeld. The wave profiles and heights on both the leeward side of the breakwater and the gap side have been studied and summarized in the form of diagrams with diffraction coefficients in range of x/L, y/L 0∼100, b/L=0.5∼12, with some extension of the diagrams made previously. The results of the theoretical approaches have not been experimentally verified. The theory ad computation methods with computer program in Fortran IV developed in this study make an efficient use for estimating the diffraction about a breakwater gap.

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방파제에서의 회절파에 관한 연구(제1보) (On The Study of Diffracted Waves About Breakwaters)

  • 강관원;서병하
    • 물과 미래
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    • 제7권1호
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    • pp.55-64
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    • 1974
  • The knowledge of the waves passing through the breakwater makes an important role in the efficient breakwater design. Wave diffraction is an important factor in this role, but some usable development about it have not been made in our country as yet. The diffraction of sea-water waves round the end of a semi-infinite impermeable breakwater has been investigated, applying a solution of the water wave diffraction problems given by Penney & Price. The wave pattern and heights on both the leewardside and the windward-side of the breakwater have been calculated and summarized in the form of diagrams with diffraction factors between $r/{\lambda}=0~50$. This involves some extension of the diffraction diagrams made previously. The theory and computation methods with computer program in fortran IV developed in this study make an efficient use for estimating the diffraction effects at a semi-infinite breakwater.

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NUMERICAL SIMULATION OF REFRACT10N-DIFFRACTION OF WAVES C ONSIDERING BREAKING-INDUCED CURRENTS

  • Yoon, Sung-Bum;Lee, Jong-In;Lee, Chang-hoon;Park, Joon-Young
    • Water Engineering Research
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    • 제3권3호
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    • pp.203-213
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    • 2002
  • A wide-angle parabolic approximation equation model considering the interaction between wave and current is employed to simulate the deformation of irregular waves over a submerged shoal. It is found that the model gives qualitative agreements with experimental data for the cases of breaking waves around the shoal. Thus, the effect of breaking-induced current on the refraction-diffraction of waves is well understood.

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A Time-Domain Approach for the Second-Order Diffraction Problem Around Circular Cylinders in Random Waves

  • YONGHWAN KIM
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.12-18
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    • 2001
  • This study concentrates on the second-order diffraction problem around circular cylinders in multi-frequency waves. The method of solution is a time-domain Rankine panel method which adopts a higher-order approximation for the velocity potential and wave elevation. In the present study, the multiple second-order quadratic transfer functions are extracted from the second-order time signal generated in random waves, and the comparison with other bench-mark test results shows a good agreement. This approach is directly applicable to prediction of nonlinear forces on offshore structures in random ocean.

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Millimeter-wave diffraction-loss model based on over-rooftop propagation measurements

  • Kim, Kyung-Won;Kim, Myung-Don;Lee, Juyul;Park, Jae-Joon;Yoon, Young Keun;Chong, Young Jun
    • ETRI Journal
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    • 제42권6호
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    • pp.827-836
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    • 2020
  • Measuring the diffraction loss for high frequencies, long distances, and large diffraction angles is difficult because of the high path loss. Securing a well-controlled environment to avoid reflected waves also makes long-range diffraction measurements challenging. Thus, the prediction of diffraction loss at millimeter-wave frequency bands relies on theoretical models, such as the knife-edge diffraction (KED) and geometrical theory of diffraction (GTD) models; however, these models produce different diffraction losses even under the same environment. Our observations revealed that the KED model underestimated the diffraction loss in a large Fresnel-Kirchhoff diffraction parameter environment. We collected power-delay profiles when millimeter waves propagated over a building rooftop at millimeter-wave frequency bands and calculated the diffraction losses from the measurements while eliminating the multipath effects. Comparisons between the measurements and the KED and GTD diffraction-loss models are shown. Based on the measurements, an approximation model is also proposed that provides a simple method for calculating the diffraction loss using geometrical parameters.

Visualizing Detonation Waves

  • Shepherd, Joseph E.
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.9-11
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    • 2006
  • Visualization has played an essential role in the development of our understanding of the complex unsteady flows associated with the initiation, propagation, and extinction of detonation waves. These methods and application to various aspects of detonation are illustrated by results obtained in my laboratory, particularly using combinations of the PLIF technique with other methods. Examples shown will include detonation initiation by projectiles, diffraction over ramps and steps, diffraction out of tubes, detonation implosion, and the cellular structure of detonation waves.

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반무한 방파제 주위에서의 불규칙파 회절에 대한 수치모형 (A Numerical Model of Irregular Wave Diffraction around a Thin Semi-Infinite Breakwater)

  • 정신택;채장원;강관수;전인식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.45-50
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    • 1993
  • 구조물에 의한 파랑의 회절현상은 실제 현장에서 파랑상태를 분석하는 데 매우 중요한 요소이다. 그러나, 대부분의 경우 실제의 파랑을 불규칙파 대신 단순파로 가정하고 있으나, 이 경우 Goda(1985)가 지적한 바와 같이 많은 오차를 포함할 수 있다. 불규칙파를 계산하는 방법 중 스펙트럼 계산법은 파랑을 과조와 방향이 다른 여러 개의 단순파로 분류하여 변형현상을 계산한 뒤, 다시 선형적으로 중첩하는 방법이다. 본 연구에서는 Chen(1987)이 제안한 단순파 모형을 이용하여 스펙트럼 계산법으로 불규칙파의 회절현상을 계산하였다. 그 결과는 Goda 제(1978)에 의한 반무한 방파제에서의 회절도와 매우 비슷하다.

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회절을 고려한 직립 이안제에 작용하는 파력의 공간적 변화 (Spatial Variation of Wave Force Acting on a Vertical Detached Breakwater Considering Diffraction)

  • 정재상;이창훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.275-286
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    • 2021
  • 본 연구에서는 기존에 선형파 이론으로 제시된 반무한방파제 주변의 회절에 대한 해를 중첩하여 직립 이안제 주변에 발생하는 회절에 관한 해석해를 제시하였다. 그리고, 이를 이용하여 이안제 전면과 후면, 그리고 전·후면에 작용하는 합성파력에 대한 해를 유도하였다. 이안제 전면과 후면에서는 회절파와 중복파, 이안제 양쪽에서 회절한 회절파와 회절파 사이의 간섭에 의해 상대진폭이 공간상에서 주기적으로 변하는 양상을 보였다. 규칙파, 일방향 불규칙파 및 다방향 불규칙파를 대상으로 직립 이안제에 작용하는 파력을 검토하였다. 규칙파 내습시 이안제 전·후면의 파력을 모두 고려한 최대 합성파력의 경우 회절을 고려하지 않았을 경우에 비해 최대 1.6배까지 파력이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 Jung et al.(2021)이 반무한 방파제에 대해 회절효과를 고려하여 검토한 결과인 1.34배보다 큰 수치이다. 이안제에 작용하는 최대파력은 규칙파, 일방향 불규칙파, 다방향 불규칙파 순으로 크게 계산되었다. 파랑이 비스듬히 입사하는 경우 이안제에 수직으로 입사하는 경우보다 최대파력이 크게 나타나는 경우도 발견되었다. 따라서, 이안제를 설계할 때, 회절효과, 이안제 전·후면에 작용하는 파력, 파랑의 입사각의 고려가 중요함을 알 수 있다.