바닥조파기가 설치된 수로에서 직립 구조물의 위치에 따른 합성파의 파고 변화
Variation of Superposed Wave Height with Respect to Location of Vertical Structure in a Flume Equipped with a Bottom Wave Maker
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초록
바닥조파기가 설치된 수로에서 직립 구조물의 위치에 따른 합성파의 파고 변화에 대해 검토하였다. 검토를위해 구조물에서 파랑의 반사가 발생하는 것으로 가정하였으며, 바닥조파기의 움직임에 따른 재반사는 매우 작은 것으로 가정하여 무시하였다. 규칙파 및 불규칙파를 대상으로 하여 검토하였는데, 실험 대상 구조물을 바닥조파기 중앙에서 (2n+1)/4 파장 만큼 떨어진 곳에 설치하면 구조물에서 반사된 파와 바닥조파기에서 생성된 파의 위상이(2n+1)만큼 차이가 나 상쇄되었다. 반면, 조파기에서 2n/4 파장 만큼 떨어진 곳에 구조물을 설치하면 조파기에서생성된 파와 반사파의 위상이 일치하여 진폭이 2배로 증폭되었다. 구조물에서 파랑의 반사율을 고려할 경우, 반사율이 커지면 파랑의 상쇄나 증폭효과는 감소하였다. 본 연구에서 제시하는 결과는 바닥 조파기가 설치된 수로에서 실험할 때, 구조물에서 발생하는 반사파에 의한 다양한 교란 현상을 효과적으로 방지하는데 기여할 수 있을 것으로 보인다.
Abstract
The variation of superposed wave height with respect to the location of vertical structure in a flume equipped with a bottom wave maker was investigated. For verification, wave reflection at the structure was assumed, while secondary reflections due to the motion of the bottom wave maker were considered negligible. Both regular and random waves were examined. It was found that when a structure is installed at a distance of (2<i>n</i>+1)/4 wavelengths from the center of the bottom wave maker, the phase difference between the incident wave generated by the wave maker and the reflected wave from the structure becomes (2<i>n</i>+1)<i>π</i>, resulting in wave cancellation. In contrast, when the structure is placed at a distance of 2<i>n</i>/4 wavelengths, the incident and reflected waves are in phase, leading to an amplification of wave amplitude by a factor of two. When the reflection coefficient of the structure was taken into account, higher reflection reduced both the cancellation and amplification effects. The results suggested in this study provide an effective approach to suppressing disturbances caused by reflected waves when conducting hydraulic experiments in flumes equipped with bottom wave makers.