• 대한조선학회논문집
• /
• 제36권1호
• /
• pp.37-46
• /
• 1999

덕트 로터 추진장치에서 덕트와 로터 날개끝 사이의 간극변화가 날개끝 보오텍스 캐비테이션 초기발생 특성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 허브 보오텍스 캐비테이션과 날개끝 보오텍스 캐비테이션 초기발생특성의 상관관계를 살펴보기 위해서 추진장치 하류에서 축방향과 원주방향유속을 L.D.V.로 계측하였다. 날개끝 및 허브 보오텍스 캐비테이션 초기발생 관찰결과와 유속분포로부터 해석된 유동변화가 정성적으로 잘 일치하고 있으며, 날개끝 보오텍스 캐비테이션 초기발생 지연을 최대화할 수 있는 최적의 간극량을 도출하였다.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.1-12
• /
• 1990

선미후류에 포함된 보오텍스 시스템과 프로펠러와의 상호작용을 이론적으로 해석하여 유효반류를 계산하는 방법을 제안하였다. 선미주위의 복잡한 유동을 Poincare의 방정식을 사용하여 수학적으로 표시하였고 임의의 점에서의 교란속도를 물체 표면에 분포되어 있는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 표면적분과 유체중 위치하는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분의 함으로 표시하였다. 이 식으로부터 유효속도(effective velocity)를 유체중 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분으로 정의하였다. 유체중의 보오텍스의 위치와 세기는 불균일한 호칭속도(nominal velocity)분포에 포함되어 있는 보오텍스로부터 프로펠러가 작동할 때의 유선변화를 고려하여 보오텍스 운동역학(vortex dynamics)을 만족하도록 결정된다. 이론을 검증하기 위한 계산예로써 축대칭 전단류(shear flow)중 원판형 추진장치가 작동할 때 프로펠러에 의한 유선변화 모형을 변화시켜 유효속도를 계산하였고 양력판 이론에 의한 값과 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제43권2호
• /
• pp.177-185
• /
• 2006

Cavitation is the dominant noise source of the marine vehicle. Of the various types of cavitation , tip vortex cavitation is the first appearance type of marine propeller cavitation and it generates high frequency noise. In this study, tip vortex cavitation behavior and noise are numerically investigated. A numerical scheme using Eulerian flow field computation and Lagrangian particle trace approach is applied to simulate the tip vortex cavitation on the hydrofoil. Vortex flow field is simulated by combined Moore and Saffman's vortex core radius equation and Sculley vortex model. Tip vortex cavitation behavior is analyzed by coupled Rayleigh-Plesset equation and trajectory equation. The cavitation nuclei are distributed and released in the vortex flow result. Vortex cavitation trajectories and radius variations are computed according to nuclei initial size. Noise is analyzed using time dependent cavitation bubble position and radius data. This study may lay the foundation for future work on vortex cavitation study and it will provide a basis for proper underwater propeller noise control strategies.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.40-46
• /
• 1990

이산 보오텍스를 내포하고 있는 이상유체의 비정상 유동에 의하여 원주에 작용되는 양력과 항력을 계산하기 위한 수식을 유도하였다. 이 식은 유체유동에 대한 시뮬레이션에서 이산 보오텍스법을 적용할 때 사용될 수 있으며 복소평면 위에서 연결선 적분에 의하여 유도되었다. Sarpkaya의 공식과는 의미에 상당한 차이가 있는 항이 나와 있어 지금까지 얻어진 힘의 크기에 변화를 초래할 것으로 예상된다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제46권3호
• /
• pp.249-258
• /
• 2009

DVM (Discrete Vortex Method) is a numerical scheme that handles discrete vortex particles to express continuous vorticity field. This scheme is proper to VIV (Vortex Induced Vibration) analysis because there is no need to generate field grids and VIV is caused by separated vorticity from the body. When DVM is applied to VIV analysis, there are some applicable schemes such as using vortex blobs, integral method for computing induced velocity, etc. In this study, the influences of these schemes are investigated and the practical scheme that is appropriate for VIV analysis is proposed.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.94-103
• /
• 1993

NACA0020 단면을 갖는 타원형 날개끝에서 발생되어 전개되는 Tip Vortex를 연구하기 위하여 날개표면과 후류에서의 유동특성을 조사하였다. 날개표면 유동은 Tufts법과 캐비테이션 관찰로 분석되었으며 날개표면 압력계측으로 유동가시화 결과를 보완하였다. 연구결과 강력한 스팬방향 압력구배가 Tip Vortex 생성에 결정적 영향을 줌과 아울러 날개 양쪽면에서의 유동이 공히 보오텍스의 생성에 기여함을 알 수 있었다. 한편, 자세한 Tip Vortex의 구조를 보기위하여 캐비테이션 관찰, Laser Sheet 기법에 의한 보오텍스 단면가시화 및 유속계측이 실시되었는데 보오텍스의 형상과 강도는 날개의 받음각에 지배되어 나타났다. 날개끝 유동의 전반적인 특성은 비점성유동 가정하에서 사용되는 보오텍스 모델링을 보완할 목적으로 분석되었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제53권4호
• /
• pp.266-274
• /
• 2016

Many researchers have been trying to improve the propulsion efficiency of a propeller. In this study, the numerical analysis is carried out for the POW(Propeller Open Water test) performance of a propeller equipped with an energy saving device called PHVC(Propeller Hub Vortex Control). PHVC is aimed to control the propeller hub vortex behind the propeller so that the rotational kinetic energy loss can be reduced. The unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS) equations are assumed as the governing flow equations and are solved by using a commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) software, where SST k-ω model is selected for turbulence closure. The computed characteristic values, thrust, torque and propulsion efficiency coefficients for the target propeller with and without PHVC and the local flows in the propeller wake region are validated by the model test results of KRISO LCT(Large Cavitation Tunnel). It is concluded from the present numerical results that CFD can be a good promising method in the assessment of the hydrodynamic performance of PHVC in the design stage.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.118-131
• /
• 1991

자유수면 근처에서의 박리유동 현상을 수치 시뮬레이션 방법과 유선 가시화 시험 방법으로 연구하였다. 수치 시뮬레이션은 물체표면에서 유기되고 확산(diffusion) 및 대류(convection)에 의해 유동중으로 박리되어 방출되는 보오티시티(vorticity)를 다수의 보오텍스로 치환하여 유동의 변화와 유체력을 구하는 보오텍스블럽 법을 사용하여 수행하였다. 이 방법으로 대규모의 와류의 생성 및 변화를 추정할 수 있으며 또한 자유수면과 와류유동의 상호간섭현상 그리고 동 유체력 등을 추정할 수 있었다. 유선 가시화 시험은 해사기술연구소의 공동수조에서 수행하였으며, 직류 전원에 의해 얻어진 수소기포를 가시화 입자로 이용하였다. 조명장치는 할로겐 램프를 이용하였고, 연속사진을 가시화의 결과로 사용하였다. 또한 자유수면의 시간적 공간적 변화를 파고계를 이용하여 계측하고 이로부터 와류유동의 변화 주기를 추정하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제40권5호
• /
• pp.17-25
• /
• 2003

Velocity field behind a container ship model with a rotating propeller has been investigated using PIV (particle image velocimetry) system. Four hundred instantaneous velocity fields were measured at 4 different blade phases and ensemble-averaged to investigate the spatial evolution of vortical structure of near wake within one propeller diameter downstream. The phase-averaged mean velocity fields show the potential wake and the viscous wake formed due to the boundary layers developed on the blade surfaces. The interaction between bilge vortex developed along the hull surface and the tangential velocity component of incoming flow causes to have asymmetric flow structure in the transverse plane.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.161-165
• /
• 2004

In the vortex particle method based on the vorticity-velocity formulation for solving the Wavier-Stokes equations, the unsteady, incompressible, viscous laminar flow over a NACA 0012 foil is simulated. By applying an operator-splitting method, the 'convection' and 'diffusion' equations are solved sequentially at each time step. The convection equation is solved using the vortex particle method, and the diffusion equation using the particle strength exchange(PSE) scheme which is modified to avoid a spurious vorticity flux. The scheme is improved for variety body shape using one image layer scheme. For a validation of the present method, we illustrate the early development of the viscous flow about an impulsively started NACA 0012 foil for Reynolds number 550.