The Effects of Rudder Size on Characteristics of Fluid Flow around Ship's Stern in Manoeuvring Motion

타의 크기가 조종운동시 선미 유동 특성에 미치는 영향

It is well known that, especially in the case of full-bodied ship, the course stability may become the severest among 4 items of requirement in Interim Standards for Ship Manoeuvrability adopted by IMO in 1993. The purpose of this study is to find some ideas for characteristics of fluid flow pattern around ship's stern in manoeuvring motion with parameter of changes in rudder size. We carried out two kinds of model experiment in obliquely running condition at circulating water channel. One is measurement on straightening effect of incoming flow to rudder and the other is experiment on flow visualization around the gap between rudder and stern-bottom. We discuss the correlation between the flow characteristics around ship's stem and flow straightening effect at rudder from the viewpoint of course stability. As a result, it is clarified that the gap between rudder and stern-bottom plays an important role in course stability of full-bodied ship. It is pointed out that there is quite a possibility of bad course stability as the gap between rudder and stern-bottom decreases.

1993년 IMO가 채택한 조종성 잠정기준에서 요구되는 4가지 항목 중, 특히 비대 선박의 경우, 침로 안정성이 문제시될 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 본 연구에서는 비대 선박의 조종운동시 타의 크기에 따른 선미 유동 특성을 조사하기 위해서 회류수조에서 사항상태의 조건 하에 두 종류의 모형실험을 수행하였다. 즉, 첫번째 실험은 타에 유입하는 흐름의 정류효과 측정에 대한 것이고, 두번째 실험은 타 상부와 선미오버행 하부 공간 주위의 흐름가시화에 대한 것이다. 실험결과, 타의 크기에 따른 선미 유동 특성과 타에 유입하는 흐름의 정류효과의 상관관계를 규명하였고, 타 상부와 선미오버행 하부의 공간은 침로 안정성에 있어서 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었으며, 특히 타 상부와 선미오버행 하부의 공간이 작을수록 침로 안정성이 저하될 가능성이 높다는 것을 확인하였다.