Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권5호
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pp.718-724
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2010
공동수조와 예인수조에서의 프로펠러 단독특성 차이를 보정할 수 있는 위벽효과 연구를 수행하였다. 우선 공동수조의 실험에서 프로펠러의 상류가 아닌 작동 평면 위치에서 계측된 유속을 프로펠러 전진속도로 정의할 경우, 위벽효과의 수정 량 및 단독특성차이가 현저히 줄어드는 것을 확인하였다. 다음으로 양력판 이론에 의한 단독특성 계산을 통해, 프로펠러 평면에서의 위벽효과를 구하고 앞의 결과에 추가적인 보정을 수행하였다. 그 결과, 예인수조에서의 단독특성과 더욱 더 좋은 일치를 보여 주는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 공동주택의 고가수조방식 급수설비에 전동기의 운전패턴과 수조의 밸브 개방 패턴을 변화시켜 전동기의 운전효율을 향상시킬 수 있는 운전제어 기법을 제안하였다. 제안된 운전제어 기법의 유용성을 확인하기 위하여 모의 실험을 통하여 제안된 운전제어 기법과 기존의 제어방법을 비교분석 하였다. 그 결과, 기동횟수와 정속 운전시간 측면에서 우수함을 확인할 수 있었다. 이 운전제어기법을 현장에 적용한다면 전동기 운전효율 향상과 유지보수 측면에서 활용될 수 있을 것이다.
In the present study, naturally generated bubbles were investigated to be sure if they could be adopted as the tracer for PIV techniques. The bubble can be grown from the nuclei melted in the water of tunnel and the size of bubbles is changed through the variation of tunnel pressure. Since the trace ability and appropriate size of tracer are so important for PIV techniques, the characteristics of bubbles as tracer are revealed in terms of trace ability and bubble size with the variation of flow speed and tunnel pressure in this study. In addition, PIV measurements of (low behind a rotating propeller are conducted to confirm the trace ability of bubbles even in a highly vortical flow.
In this paper, we introduce the measurement of the underwater noise with 32channel hydrophone array of Samsung CAvitation Tunnel (SCAT) and the detection technique of noise sources by using the beam-forming method. Measurement and way signal Processing under fluid flow are essential works for the underwater acoustics, especially for the detection of noise sources. As the acoustic impedance of the water is relatively high and the tunnel is an enclosed system, we have to consider the interaction between tunnel and water together with the reflection of noise in the beam-forming technique. Also, for a hydrophone array system that is fixed on one side of tunnel wall as done in SCAT is liable to suffer from some limitations in the detection of the noise sources with the array, we discuss these limitations particularly on the frequency range and spacing of noise sources.
In the cavitation tunnel, the first corner playes role for the flow direction to execute 90-degree turn. So, energy loss is serious, and the cavitation phenomena well occur in the guide vane surface. In this paper, the flow in the first corner was numerically calculated. From the calculation result, cavitation phenomena mainly occurred in the suction side of the last guide vane and vicinity that vane and tunnel wall adjoin each other. And bubbles occurred from all guide vanes if the flow velocity in the test section reaches the any critical value. We could analogize with our experience in the water tunnel that bubbles that occurred in time not vanish, and become miniature in the flow although the pressure recover. So, they circulate with flow in the tunnel, and come into view in the test section. Therefore, first corner must be designed for bubbles not to appear in the test section according to the flow condition like velocity and pressure demanded by the experiment. We analyzed flow in case that the first elbow configuration was redesigned and some of the existing guides vanes were eliminated. And we presented that first elbow can be easely designed for the improvement of tunnel performance through the computational analysis.
사각공동 및 채널이 형성된 마이크로구조 표면을 활용하여 수조비등 임계열유속에 대한 중력 및 모세관 압력의 영향에 대해 연구하였다. 마이크로 공동구조는 모세관 압력에 의한 액체유동을 억제하는 역할을 하였고, 마이크로 채널구조는 비등표면으로의 1차원적인 액체유동을 유발하는데 기여하였다. 이를 통해 임계열유속과 모세관 유동의 상관관계를 정량화할 수 있었다. 비등표면으로의 액체공급을 위한 원동력은 중력수두 및 모세관 압력에 의해 유발될 수 있다. 본 연구에서는 수조비등 실험 및 가시화 데이터의 분석을 통해 수조비등 표면에서의 핵비등을 유지할 수 있는 액체공급은 중력 수두 및 모세관 압력과 밀접한 상관관계를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
북극해 항로관련 본격적인 연구는 노르웨이, 러시아, 일본 등이 공동으로 주관하여 1993년 시작되어 1999년에 끝난 INSROP이라고 할 수 있다. 우리나라는 이들 나라에 비하여 많이 늦었지만 관심을 가지고 산발적으로 진행하여 왔다. 우리나라에서의 북극과 관련한 연구는 극지연구소가 극지기후변화, 극지지구시스템, 극지생명과학, 극지해양환경 등 지구과학적인 측면에서 연구를 하고 있고 한국해양수산개발원은 해운항만정책, 해양정책, 해양환경정책 등 정책적인 측면에서 연구를 하여 왔다. 그리고 한국해양과학기술원에서는 한국해양대학과 공동으로 빙해수조를 통하여 얼음과 내빙선체 등과 관련된 연구를 하고 있다. 특히, 2013년 5월 15일 우리나라가 북극이사국의 정식 옵서버국이 됨에 따라 북극해 항로에 대한 국민적 관심이 고조되고 있으나 북극해항로에 관한 연구가 일천하기 때문에 현재까지 진행된 국내외 연구결과를 조사분석하여 북극해항로분야에서의 새로운 연구분야를 찾고자 한다.
Recently a supercavitating underwater vehicle moving at high speed over 200 knots has been of interest for its practical advantage of the dramatic drag reduction. Many experimental and numerical studies have been explored, however most of the studies deal with the case of uniform flows. In this paper, we investigated physical behaviors of the artificial supercavity in a periodic gust flow. Experiments were carried out at a cavitation tunnel of the Chungnam National University(CNUCT), which is equipped to remove the gas supplied from outside of the tunnel. We devised an experimental apparatus generating vertical and horizontal gust flows, and investigated the supercavity formations at different periodic mode of the incoming flow.
지하공동의 상태를 명확히 영상화하기 위해서는 지하공동의 물성분포에 대한 이해가 우선적으로 되어야 한다. 이 실험에서는 지하공동이 공기 또는 지하수로 적당 비율로 채워져 있음을 가정하고 이에 따른 전기비저항적 특성을 파악하고자 하였다. 또한 지하공동 외벽의 건조 상태가 전기비저항 탐사에 영향을 미칠 것이므로 공동 외벽을 젖었다고 가정한 상태에서 수조 모형실험을 수행하였다. 지하공동 모델은 한천을 이용하여 제작하였으며($33.5{\Omega}m$), 배경매질은 상수도물($100{\Omega}m$)을 사용하였다. 실험결과 외벽이 젖은 상태에서 공기/물의 비율이 낮은 경우에는 저비저항 이상대가 나타나나, 공기/물의 비율이 높아지면서 점점 고비저항 이상대가 나타남을 알 수 있었다.
본 연구에서는 공동수조(Cavitation Tunnel) 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하에서 작동하는 CAD/CAM 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 그 성격에 따라 크게 4가지의 모듈로 구성되어 있다. 먼저, 프로펠러 설계를 위해 기존에 사용하고 있던 텍스트 위주의 S/W(Text based S/W)를 그래픽화 하여 통합함으로써 설계의 효율을 향상시켰다. 설계의 결과로 출력되는 점 데이터는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 방법을 이용하여 복합곡면 (Composite Surface)으로 모델링하였고 가공은 황삭, 중삭, 정삭 및 잔삭으로 수행하였다. 각각의 경우에 있어서 공구와 공작물의 충돌 및 간섭을 체크하여 공구경로를 산출하였으며 그것을 역기 구학 해석하여 NC 데이터로 변환하였다. 또한, 가공의 상태를 화면상에서 검증하기위해 공구 및 공작물을 그래픽화하여 NC 데이터를 검증할 수 있도록 하였다. 끝으로 5축 가공의 가공 효율을 최대화하기 본 연구에서는 공동수조 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하위해 실험을 통하여 최적의 절삭조건을 선정하고 이를 시스템내에 데이터베이스화 함으로써 설계부터 가공까지를 자동으로 수행할 수 있는 시스템으로 구축하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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