Added Mass of Regular Polygonal Cylinders with Fluid Gap

유체 의 틈 이 있는 정다각형 실린더 의 부가질량

Methods for evaluating the added masses of square and hexagonal structures with fluid gap are presented. For a sufficiently small fluid gap, an analytical expression for the added mass is found using the method of matched asymptotic expansion. Experimental data and numerical results using finite element method are also obtained for various sizes of fluid gap. It is shown that added masses increase in inverse proportion to the fluid gap as it becomes smaller. Experimental data, theoretical and numerical results are in good agreement.

본 논문에서는 유체의 틈(gap)이 있는 동심 사각형 및 육각형 구조물의 가상 질량을 이론적으로 구하고 이를 실험치 및 수치해와 비교 검토한다. 대부분의 원자 로의 핵연료봉이 육각 또는 사각형의 통(can)에 넣어져 배열되며, 통 사이의 작은 틈 으로 냉각수가 흐르고 있으므로 본 논문은 이러한 경우에 대한 가장 간단한 모델의 하 나가 된다. 이론해는 유동을 이차원 포텐셜흐름(potential flow)으로 가정하고, 통 사이의 틈이 작을 때 정합점근전개(matched asymptotic expansion)의 방법을 써서 근 사적으로 구한다. 실험은 구조물을 외팔보로 이상화시켜 틈의 크기를 변화시켜 가면 서, 공기 중에서와 물 속에서의 고유진동수 및 감쇠계수를 측정하여 가상질량을 구한 다. 수치해는 H. Chung and S.S. Chen의 프로그램을 이용하여 유한요소법으로 구한 다.