Abstract
This paper describes the modification of hull bottom for the air lubrication technique to the passenger boat in service at the Chung-Ju lake, which has a large beam-draft ratio. From numerical analysis of 2-D cavity problem by potential theory, the cavity shape, length and the pressure in cavity are estimated for the simplified geometry of hull bottom, and the non-dimensional parameters affecting air cavity phenomena are investigated. Extensive resistance tests for the model ship which has variation of step height and side strip have been performed to investigate the formation of air cavity and the drag reduction effectiveness. And also, the development of attached cavity to the bottom were observed from the flat bottom made by transparent acrylic plate. From this survey on the modification of bottom shape and the air lubrication technique, the total resistance of model ship could be reduced by about 25% at the design speed compared to the proto type hull form.
본 논문에서는 충주호에서 유람선으로 사용되고 있는 광폭천흘수형 선박을 대상으로 선정하고, 공기를 공급하여 선저에 공동을 형성시켜 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 선박의 선저형상을 개량하였다. 2차원 공동문제로 이상화하여 선저에 부착되는 공동을 이론적 방법으로 수치해석하여 공기공동의 형상과 내부압력을 추정하였고 공동현상을 지배하는 무차원수를 살펴보았다. 예인수조에서 모형선실험을 시행하고 단의 높이변화, 선측의 공기유출막이벽 등에 의한 공기공동의 형성과 저항감소효과를 조사하였다. 또한 투명한 아크릴로 제작된 선저부를 통해, 선저에 부착되는 공기공동의 발달과정을 관측하였다. 이러한 연구를 통하여, 실선선형의 선저부 형상을 적절히 개량하고 공기를 공급함으로써 설계속도 부근에서 원래선형의 전저항의 25%정도를 줄일 수 있음을 모형선에서 확인하였다.