축대칭 물체 주위유동의 실험적·수치적 연구

Experimental and Numerical Studies of the Flowfield around an Axisymmetric Body

복합추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 실험적 수치적 연구가 수행되었다. 축대칭 물체주위 유동특성 파악을 위해 선박해양공학연구센터의 캐비테이션 터널에서 표면압력분포와 LDV 장치를 이용한 주위유속분포 계측 시험이 우선적으로 이루어졌으며, 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하여 수행되었다. 선체와 프로펠러 상호작용은 양력면이론에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 택하였다. 추진장치의 여러 가지 배열변화에 따른 실험적 결과를 기반으로 타당한 수치적 방법이 개발될 수 있다고 생각된다.

Experimental and numerical studies are carried out to investigate flow characteristics around an axisymmetric body with and without a compound propulsor. The effects of a compound propulsor are investigated as measuring the surface pressure distribution and the velocity profiles using LDV system in the cavitation tunnel of KRISO. The incompressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations are also solved using the finite volume method. The standard k-${\varepsilon}$ turbulence model is adopted for turbulence closure. In order to calculate propeller-hull interaction, the induced velocity calculated by lifting surface theory is considered as the boundary condition at the propeller plane. The experimental data obtained in this study can provide a useful database for development and validation of CFD code.