An experimental study of wave-obstacle interaction in a two-dimensional domain

Williams, K. J.

doi:10.1080/00221688809499205

Cited by 8 publications

(4 citation statements)

References 12 publications

(17 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…To further elucidate the hydrodynamics of wave-obstacle problems, more direct and telling observations were also made available by means of physical modeling, including wave flume experiments of regular and irregular waves encountering a surface obstacle [13][14][15][16], tests of propagation of linear progressive waves [17][18][19][20], solitary waves [21], and cnoidal waves [22] over a bottom standing obstacle, and laboratory studies of internally submerged obstacles under various types of incident waves [9,[23][24][25][26][27][28]. These past experiments reported valuable wave gauge records of free surface elevation and measurements of wave force and dynamic pressure acting on the structures, which have been frequently used to examine the theoretically predicted reflection and transmission coefficients and wave forces exerted on the obstacles [7,9,10,20,[29][30][31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical Investigation into the Effects of a Viscous Fluid Seabed on Wave Scattering with a Fixed Rectangular Obstacle

2022

View full text Add to dashboard Cite

We study numerically the effects of a viscous fluid seabed on wave scattering with a solid obstacle of rectangular shape fixed at the free surface, on the seafloor, or internally within the water layer. The computational model is based on OpenFOAM and it is validated using existing analytical solutions for waves encountering an obstacle on a solid bed and available experimental data for waves propagating over a muddy seabed with no obstacles. With the consideration of a solid obstacle on a viscous fluid bottom, we examine the corresponding transformations of incident, reflected, and transmitted wave components. The velocity field near the obstacle and the wave forces exerted on the obstacle are also analyzed. Our simulations show that all wave components experience significant amplitude attenuation caused by the viscous fluid bed. For both surface and bottom obstacles, the presence of an obstacle enhances the damping of reflected waves. When an internally submerged obstacle is considered, transmitted waves are the most affected due to a prominent vortex generated in the lee of the obstacle. Patterns of the velocity field in the vicinity of the obstacle are shown to be controlled mainly by the obstacle with some modulations in magnitude and wavelength contributed by the viscous fluid bed. In view of the vertical wave force on the obstacle surface, both a phase shift and decrease in magnitude are observed. These findings enhance our understanding of the underlying physical processes in the wave–obstacle–mud problems. More studies are still needed in order to provide the necessary technical tools for the engineering design of coastal structures in muddy marine environments.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical Investigation into the Effects of a Viscous Fluid Seabed on Wave Scattering with a Fixed Rectangular Obstacle

2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A simple design of floating breakwater is a partially immersed rectangular box (Drimer et al 1992, Sannasiraj et al 1998. For a fixed box-type breakwater with a given draught, the ratio of the breakwater width to wave length is the most important design parameter (Black et al 1971, Williams 1988; for a floating boxtype breakwater, the motion responses of the breakwater to waves can affect the loads in the mooring lines and may also affect the transmission performance of the breakwater. For a given floating breakwater, the transmission performance of the floating breakwater is usually poor when the ratio of the breakwater width to wave length is not large enough.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A floating box-type breakwater with slotted barriers

Huang

Zhang

2014

Journal of Hydraulic Research

View full text Add to dashboard Cite

Floating box-type breakwaters are frequently used for small harbours and marinas. This paper reports a comparative experimental study of the performance of a rectangular floating breakwater with and without slotted barriers. Experimental results showed that the slotted barriers attached to the bottom of a floating box-type breakwater could improve the transmission performance without increasing both the heave and surge motion responses. It was also found that the slotted barriers could reduce the pitch motion responses for shorter waves and increase the pitch motion responses for longer waves.

show abstract

“…Η στροφική κίνηση του κυµατοθραύστη περιγράφεται από το δεύτερο νόµο του Νεύτωνα στο επίπεδο x-z : (Williams, 1988). Στο ίδιο σχήµα παρουσιάζεται η επίδραση του λόγου dr/h.…”

Section: στροφική κίνηση (Roll)unclassified

“…Στη συγκεκριµένη παράγραφο παρουσιάζεται η σύγκριση αριθµητικών και πειραµατικών αποτελεσµάτων,Williams (1988), σχετικά µε την διάδοση και ανάκλαση κυµατισµών σε πλωτό κυµατοθραύστης ο οποίος είναι είτε σταθερός είτε υποκείµενος σε οριζόντια ελατηριακή στήριξη µε πλήρη κατακόρυφη ελευθερία κίνησης. Τα πειράµατα έγιναν σε κανάλι κυµατισµών µήκους 75 m, πλάτους 1.8 m και συνολικού βάθους 2 m. Χρησιµοποιήθηκαν αποκλειστικά µονοχρωµατικοί κυµατισµοί.…”

unclassified

Αριθμητική Και Πειραματική Μελέτη Της Υδροδυναμικής Πλωτού Κυματοθραύστη

Koutandos¹,

Κουτάντος²

View full text Add to dashboard Cite

Σχήµα 3.2.1. Βασική σηµειολογία του εξεταζόµενου θέµατος σε τρεις διαστάσεις x,y,z…...63 Σχήµα 3.2.2. Το κατακόρυφα διδιάστατο υπολογιστικό πεδίο πιέσεων στην περιοχή της πλωτής κατασκευής και οι χρησιµοποιούµενες οριακές συνθήκες…………………………..64 Σχήµα 3.2.3. Βασική σηµειολογία του εξεταζόµενου θέµατος σε δύο διαστάσεις x,z………64 Σχήµα 3.2.4. Καθορισµός τοπικού συστήµατος συντεταγµένων…………………………….68 Σχήµα 3.4.1. ∆ιάδοση, ανάκλαση και µετάδοση των κυµατισµών παρουσία πλωτού κυµατοθραύστη………………………………………………………………………………76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟΥ ΟΜΟΙΩΜΑΤΟΣ Σχήµα 4.2.1.1. Ο πλωτός κυµατοθραύστης υπό την επίδραση των κυµατισµών κατά τη διάρκεια του πειράµατος (Isaacson et al, 1998)……………………………………………...79 Σχήµα 4.2.1.2. ∆ιαµόρφωση του συντελεστή µετάδοσης των κυµατισµών. Σύγκριση πειραµατικών (Isaacson et al, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων για τις περιπτώσεις σταθερής και κατακόρυφα κινούµενης πλωτής κατασκευής…………………………………80 Σχήµα 4.2.2.1. Λεπτοµέρεια του µηχανισµού στήριξης της κατασκευής κατά τη διάρκεια των πειραµάτων (Tolba, 1998)……………………………………………………………………84 Σχήµα 4.2.2.2. ∆ιαµόρφωση των συντελεστών µετάδοσης και ανάκλασης των κυµατισµών. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (σταθερή κατασκευή, dr/h=1/5, B/h=1/2)…………………………………………….. ……………….85 Σχήµα 4.2.2.3. ∆ιαµόρφωση των συντελεστών µετάδοσης και ανάκλασης των κυµατισµών. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (σταθερή κατασκευή, dr/h=1/4, B/h=1/2)………………………………………………………………86 Σχήµα 4.2.2.4. ∆ιαµόρφωση των συντελεστών µετάδοσης και ανάκλασης των κυµατισµών. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/5, B/h=1/2)…………………………………………………...87 Σχήµα 4.2.2.5. ∆ιαµόρφωση των συντελεστών µετάδοσης και ανάκλασης των κυµατισµών. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/4, B/h=1/2)…………………………………………………...88 9 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήµα 4.2.2.6. ∆υναµική απόκριση της κατακόρυφα κινούµενης πλωτής κατασκευής. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/6, B/h=1/2)…………………………………………………...89 Σχήµα 4.2.2.7. ∆υναµική απόκριση της κατακόρυφα κινούµενης πλωτής κατασκευής. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/5, B/h=1/2)…………………………………………………..89 Σχήµα 4.2.2.8. ∆υναµική απόκριση της κατακόρυφα κινούµενης πλωτής κατασκευής. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/4, B/h=1/2)…………………………………………………...90 Σχήµα 4.2.2.9. ∆υναµική απόκριση της κατακόρυφα κινούµενης πλωτής κατασκευής. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/3, B/h=1/2)…………………………………………………...90 Σχήµα 4.2.2.10. Χρονοσειρά απόκρισης της πλωτής κατασκευής. Σύγκριση πειραµατικών (Tolba, 1998) και αριθµητικών αποτελεσµάτων (κατακόρυφα κινούµενη κατασκευή, dr/h=1/5, B/h=1/2)………………………………………………………………………...

show abstract

An experimental study of wave-obstacle interaction in a two-dimensional domain

Cited by 8 publications

References 12 publications

Numerical Investigation into the Effects of a Viscous Fluid Seabed on Wave Scattering with a Fixed Rectangular Obstacle

Numerical Investigation into the Effects of a Viscous Fluid Seabed on Wave Scattering with a Fixed Rectangular Obstacle

A floating box-type breakwater with slotted barriers

Αριθμητική Και Πειραματική Μελέτη Της Υδροδυναμικής Πλωτού Κυματοθραύστη

Contact Info

Product

Resources

About