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- 저자 : 水谷夏樹(Natsuki Mizutani) (검색결과 3 건)
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오상호(Oh Sang-Ho),서경덕(Suh Kyung-Duck),水谷夏樹(Natsuki Mizutani),橋本典明(Noriaki Hashimoto) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.1B
풍동 조파수조에서 세 가지 바람 조건에 대하여 두 곳에서 파 관측을 수행하여, 쇄파의 발생 빈도가 서로 다른 파 데이터를 취득하였다. PIV 시스템과 파고계를 동기화하여 물 입자의 속도와 수면 변위를 동시 관측하였다. 한 지점에서 관측된 모든 파가 쇄파되는 것은 아니며 큰 파가 항상 쇄파되는 것은 아니지만 파고가 클수록 쇄파 확률은 커진다. 따라서 쇄파의 발생 빈도가 가장 높은 실험 조건에서 가능한 쇄파되는 파를 많이 취득하기 위해서 파고가 H<SUB>l</SUB>/₁?에 가까운 파를 사용하여 분석하였다. 분석 결과 기하학적 및 운동학적 쇄파 기준은 풍파의 쇄파 발생을 잘 설명하지 못하였다. 반면에 큰 파의 쇄파가 자주 발생하는 경우에 파봉 아래에서 물입자의 연직가속도는 -0.5g에 근사하여, 동력학적 쇄파 기준이 심해 풍파의 쇄파를 잘 예측할 수 있음을 보였다. In a wind wave flume, waves were generated using three different wind speeds and measured at two locations to obtain wave trains of no, intermittent, or frequent breaking. Water particle movement and free surface elevation were measured simultaneously using a PIV system and a wave gauge, respectively. For wind waves, not all the waves measured at a fixed location are breaking waves, and the breaking of a larger wave is not guaranteed. However, the larger the wave height, the larger the probability of breaking. In order to take as many breaking waves as possible for the cases of frequent breaking, we used the waves whose heights were close to the highest one-tenth wave height. The experimental results showed that the geometric or kinematic breaking criteria could not explain the occurrence of breaking of wind waves. On the other hand, the vertical acceleration beneath the wave crest was close to the previously suggested limit value, -0.5 g, when frequent breaking of large waves occurred, indicating that the dynamic breaking criterion would be good for predicting wave breaking of deepwater wind waves.
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오상호(Oh, Sang-Ho),서경덕(Suh, Kyung-Duck),水谷夏樹(Natsuki Mizutani) 한국해안해양공학회 2007 한국해안해양공학회 논문집 Vol.19 No.1
이 연구에서는 심해 풍파 아래에서의 응집구조(coherent structures)에 대한 실험실 실험 결과를 제시하였다. 풍속과 취송거리가 서로 다른 실험 조건에서 입자화상유속계를 이용하여 취득된 심해 풍파의 속도장으로부터 와도장을 가시화하고 응집구조가 시 공간적으로 변천하는 양상 및 그에 따른 와도의 연직 분포 변화를 정성적으로 분석하였다. 파봉 아래에서는 파와 같은 위상으로 함께 진행하는 응집구조가 존재함을 확인하였다. 이 응집구조의 회전 방향은 바람이 10 m/s 이하인 실험 조건에서는 파 내부의 입자 궤도 운동과 반대 방향인 반면, 바람의 세기가 약 13 m/s이고 파봉 근처에서 쇄파가 발생하는 경우에는 같은 방향이었다. 수면 근처에서는 응집구조의 진행에 따른 복잡한 소용돌이 상호 작용이 나타나는 반면, 수면으로부터 깊은 수심에서는 파 궤도 운동의 영향이 미미하여 응집구조의 시 공간적 변화가 거의 없었다. The results of experimental investigation of coherent structures beneath wind-generated waves in deep water are presented. Vorticity fields of deepwater wind waves were visualized by analyzing the velocity fields obtained by PIV measurements under different wind and fetch conditions. In addition, spatio-temporal evolution of the coherent structures and subsequent changes in vertical profiles of the instantaneous vorticity were qualitatively examined. It was found that a coherent structure is formed right underneath the wave crest and traveled in phase with the surface wave. The direction of rotation of the coherent structure was contrary to the wave orbital motion when wind speed is less than 10 m/s, while was same as the wave orbital motion when wind speed is approximately 13 m/s and wave breaking occurs at the wave crest. In the near-surface region, complex vortex-vortex interactions were observed according to the traveling of the coherent structure. In contrast, coherent structures far below the water surface changed little due to weak influence of orbital motion by the surface waves.
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오상호(Sang-Ho Oh),서경덕(Kyung-Duck Suh),水谷夏樹(Natsuki Mizutani) 한국유체기계학회 2006 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
The results of experimental investigation of vortical structures in the turbulent boundary layer of deepwater wind waves are presented. With the help of relatively high-speed PIV system, subsurface velocity field of wind waves were observed and vortical structures in the flow field were visualized. Through the qualitative examination of the vortical structures, it was found that a coherent vortex is formed right underneath the wave crest and traveled in phase with the wave. The coherent vortex rotated counter-clockwise for most of the cases, but clockwise vortex was observed when apparent wave breaking occurred at the wave crest. In the near-surface region, complex vortex-vortex interactions were observed according to the traveling of the coherent vortex, whereas vortical structures far below the water surface moved little due to weak influence of the surface waves.
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