전산유체역학을 이용한 규칙파와 원형 기둥 구조물의 상호작용 해석 (Analysis on Interaction of Regular Waves and a Circular Column Structure)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 20권 / 2호 / 63 ~ 75페이지
· 저자명 : 송성진, 박선호

초록

해양환경에서 파랑-구조물 상호작용의 정확한 예측은 극한 환경조건에 노출 된 고정식 및 부유식 해양구조물의 안전성과 설계비용 효율성에 있어서 중요하다. 본 연구에서는 규칙파 와 원형 기둥의 파랑-구조물 상호작용을 해석하였다. 3차원 이상유동(two-phase flow)을 해석하기 위해 오픈소스 전산유체역학 라이브러리인 OpenFOAM을 사용하였다. 수치파랑수조에서 파를 생성 및 흡수하기 위해 소스항을 이용한 relaxation method를 적용하였다. 수치기법을 검증하기 위해 심해조건에서 생성된 2차 stokes 파형은 이론적인 해와 비교하였다. 검증과정을 통해 파장과 진폭에 대한 길이 및 높이 방향의 격자크기를 정하였다. 원형 기둥에 작용하는 파랑 하중과 wave run-up을 계산하고 기존의 실험 데이터와 비교하였다.

영어초록

In offshore environment, an accurate estimation of a wave-structure interaction has been an important issue for safe and cost effective design of fixed and floating offshore structures exposed to a harsh environment. In this study, a wave-structure interaction around a circular column was investigated with regular waves. To simulate 3D two-phase flow, open source computational fluid dynamics libraries, called OpenFOAM, were used. Wave generation and absorption in the wave tank were activated by the relaxation method, which implemented in a source term. To validate the numerical methods, generated Stokes 2nd-order wave profiles were compared with the analytic solution with deep water condition. From the validation test, grid longitudinal and vertical sizes for wave length and amplitude were selected. The simulated wave run-up and wave loads on the circular column were studied and compared with existing experimental data.

참고자료

· 없음