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저자정보
Yeon S. Chang (Korea Institute of Ocean Science and Technology) Jong Dae Do (Korea Institute of Ocean Science and Technology) Sun-Sin Kim (Korea Institute of Ocean Science and Technology) Kyungmo Ahn (Handong Global University) Jae-Youll Jin (Korea Institute of Ocean Science and Technology)
저널정보
한국해안해양공학회 한국해안·해양공학회논문집 한국해안해양공학회논문집 제29권 제4호
발행연도
2017.8
수록면
206 - 216 (11page)

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교란운동에너지(TKE)와 레이놀즈 응력의 수직성분(-ｕ"ｗ ")에 대한 한 주기 파장 안에서의 시간변화를 관측자료를 사용하여 분석하였다. 관측자료는 동해에서 온대성저기압이 발달하였던 2017년 1월 14일부터 18일까지 동해안 후정해변에서 측정한 파랑자료를 사용하였다. 이 기간 동안 관측된 모든 파랑자료들 중에서 비슷한 형태를 갖는 수백 개의 규칙파들을 구분하였으며 이 자료를 토대로 Ensemble Average 기법을 사용하여 이 기간 파랑특성을 대표하는 세 개의 평균파를 계산하였다. 그리고 이 평균파를 기준으로 각 파의 요동을 측정하여 한 주기 동안의 교란운동에너지와 레이놀즈 응력을 계산하였다. 이렇게 계산된 자료들을 분석한 결과 교란운동에너지는 파랑의 평균 유속과 비슷한 분포를 나타내었으나(즉 유속이 최대값을 나타낼 때 교란운동에너지도 최대값을 나타내었다), -ｕ"ｗ" 는 파랑의 수평유속 방향이 전환되는 ‘방향전환점’에서 가파르게 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 -ｕ"ｗ"의 독특한 분포는 Nielsen(1992)에 의해 제안된 난류 convection 현상을 뒷받침하는 발견으로 퇴적물과 같은 물질들의 부유현상이 파랑의 ‘방향전환점(한 주기 안에서 파랑의 횡단방향 유속 부호가 바뀌는 시점)’에서 촉진될 수 있음을 보여준다. 이렇게 관측된 난류에너지 분포 특성을 CADMAS-SURF 모델을 사용하여 구현해 보았다. 그 결과 교란운동에너지의 경우 모델결과와 관측치 사이에 유사성이 발견되었으나 레이놀즈 응력(-ｕ"ｗ")의 경우 모델이 ‘방향전환점’에서의 증가현상을 구현해 내지 못하였다. 이는 CADMAS-SURF와 같은 Reynolds-Averaged Navier-tokes(RANS) 모델들이 가지는 한계점으로 RANS 모델의 경우 레이놀즈 응력과 같은 난류에너지가 평균유속의 분포에 강한 영향을 받기 때문인 것으로 판명되었다.
#Reynolds stress #RANS model #CADMAS-SURF #flow reversal #레이놀즈 응력 #RANS 모델 #CADMAS-SURF #유속방향전환점

목차

Abstract
요지
1. Introduction
2. Field Experiment and Data Analysis
3. Model Description and Numerical Experiment
4. Results
5. Conclusion
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
[학술지(정기간행물)] - Amoudry, L. O. / 2013 / Toward representing wave-induced sediment suspension over sand ripples in RANS models / J. Geophys. Res 118 (1) : 658 ~ 673 google schola [학술지(정기간행물)] - Boussinesq, J. / 1877 / Essai sur la théorie des eaux courantes / Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des Sciences 23 (1) : 1 ~ 680 google schola [학술지(정기간행물)] - Chang, Y. S. / 2004 / Suspended sediment and hydrodynamics above mildly sloped large wave ripples / J. Geophys. Res 109 (C7) google schola [학술지(정기간행물)] - 장연식 / 2017 / Sensitivity of Suspension Pattern of Numerically Simulated Sediments to Oscillating Periods of Channel Flows over a Rippled Bed / KSCE Journal of Civil Engineering 21 (5) : 1503 ~ 1515 Crossref [학술지(정기간행물)] - 장연식 / 2016 / Suspension of Sediment Particles over a Ripple due to Turbulent Convection under Unsteady Flow Conditions / Ocean Science Journal 51 (1) : 127 ~ 135 Crossref

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