• 제목/요약/키워드: 부유체 실린더

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인장계류된 원통형 실린더의 동적 거동 해석 (A Dynamic Analysis of Tension-Legged Circular Cylinder in Irregular Waves)

  • 황재혁;조효제;강일권
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권4호
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    • pp.259-264
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    • 2002
  • 인장계류된 원통형실린더의 동적 거동해석에 관한 일련의 연구수행 결과는 다음과 같다. 1) 실린더형 부유체의 중심점을 인장계류시킨 새로운 개념의 부유식 구조물의 동적거동특성을 파악하였다. 2) 규칙파에서도 부유체와 테더(tether), 입사파의 상호간섭으로 인한 운동특성을 해석하였다. 3) 비선형유체력(2w, 3w)으로 인한 비선형 운동 응답 특성을 분석하였다. 4) 테더강성(tether stiffness)의 결정에 있어서 부유체와의 상호간섭 효과 뿐만 아니라 고주파수 영역에서의 공진을 충분히 고려하여 결정해야 한다. 5) 구조물의 설계시 Surge mode에서는 장주기 표류운동을 발생시키므로 Set down 등의 현상을 고려해야 한다.

공기안정식 초대형부유구조물의 거동에 관한 연구 (A Study on The Behavior of Very Large Floating Structure Using Pneumatic Stabilized Platform)

  • 홍상현;권동호;이승준;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.133-136
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    • 2010
  • 공간부족과 해안 매립으로 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 초대형부유구조물이 각광 받고 있으며, 대표적인 구조형식으로는 폰톤식과 반잠수식이 있다. 하지만 다양한 환경에 적용하기에는 구조적으로 한계를 가지고 있으며, 이를 극복하기 위해 부유체 하부에 수직으로 결합된 실린더에 공기를 가두어 지지되는 공기안정식 플랫폼이 제안되어졌으나 아직 개념단계에 머무르고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 안정식 초대형부유구조물의 실린더 내부 공기상태에 따른 안정성을 검토하기 위하여 유체정역학적 관계를 통해 실린더 내부의 공기 복원력 변수를 산정하였으며, 선형파랑하중에 따른 구조물의 응답을 최소화 할 수 있는 변수의 범위를 제시하였다.

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스테레오 PIV에 의한 원관내 선회유동중 실린더형 부유체 주위 유동 특성 해석 (Flow Analysis around a Floating Cylinder in a Swirl Flow with a Stereoscopic-PIV)

  • 도덕희;황태규;다나카 코지;타께이 마사
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.319-322
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    • 2006
  • The flow characteristics around a floating cylinder in a swirling flow field in a vertical pipe with a length of 600mm and an inner diameter of 100mm is investigated by the use of the Stereoscopic-PIV system. The measurement system consists of two cameras, a Nd-Yag laser and a host computer. Optical sensors(LEDs) were used to detect the location of the floating cylinder and to activate the Stereoscopic-PIV system. A conditional sampling Stereoscopic-PIV system was developed in which the flow fields around the floating cylinder are measured at the events of the activations. It has been verified that the motion of the floating cylinder becomes stable when the azimuthal velocity component of the swirl flow is maintained at stable states.

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진동 수주형 축대칭 부유식 파력발전장치의 성능평가 (Performance Evaluation of an Axisymmetric Floating Wave Power Device with an Oscillating Water Column in the Vertical Cylinder)

  • 박우선;정신택;최혁진;이욱재
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.29-38
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    • 2018
  • 축대칭 진동수주형 부유식 파력발전의 성능을 평가하기 위하여 PTO를 고려한 선형화된 자유수면경계조건을 유도하여 유한요소 수치모델을 수립하였다. 발전효율에 영향을 미칠 것으로 판단되는 동력인출장치(PTO)가 설치되는 실린더내 수주의 공진현상과 부유체의 heave 공진현상에 직접적으로 영양을 줄 수 있는 설계변수인 실린더 및 스커트 길이, 그리고, 수심을 변화시키며 수치실험을 실시하여 발전시스템의 최적설계에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 연구결과, 발전시스템의 효율은 실린더내 진동수주의 공진보다는 부유체의 heave 운동 공진에 지배되며, 부이 외측에 스커트를 부착함으로써 효율적으로 공진조건을 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

주상체의 비선형 운동(II) -전진동요문제, 파랑중의 운동- (The Nonlinear Motions of Cylinders(II) - Translating and Heaving Problem, Body Motion in Waves -)

  • 이호영;황종흘
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.45-64
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    • 1993
  • 본 논문에서는 전 논문 주상체의 비선형운동(I)[16]의 정합방법과 비선형해법을 이용한 원형실린더의 전진동요문제와 파랑중에서의 실린더의 운동에 관한 결과를 중심으로 보고한다. 완전한 물체표면 조건의 부과에 관하여 스펙트럴방법은 잠수된 경우에 적용할 수 있으나 물체가 부유된 경우에 적용이 어렵다. 그러나 본 방법은 어떤 구속없이 완전하게 적용할 수 있고 자유표면에서는 완전한 비선형 자유표면조건을 시간적분하여 추적한다 본 논문에서는 예로 첫째는 원형실린더가 수면하에서 전진하면서 상하동요하는 경우의 동유체력을 계산하여 Grue[6], Kim[12]의 선형계산과 비교하였고 또 다른 적용으로 부유된 원형주상체의 전진동요 문제를 수치적인 어려움 없이 성공적으로 수행하였다. 두번째는 파랑 중에서 주상체의 운동문제에 관한 계산을 수행하였다. 초기조건의 부과를 위해 가상적인 조파기를 설치하여 2차원 수치수조를 만든 다음 잠수된 원형 실린더를 고정시켜서 계산을 수행하여 비선형동유체력을 구하였고 다음은 2차원 실린더가 파랑중에서 운동할 때 계산을 수행했다.

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유체-구조 연동운동 3차원 측정시스템의 성능 검증 (Performance Tests on the 3D-Flow-Structure-Interactions-Measurement System(FSIMS))

  • 도덕희;조효제;백태실;황태규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권1호
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    • pp.81-89
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    • 2009
  • Performance tests on the 3-Dimensional Flow-Structure-Interactions-Measurement System(FSIMS) have been carried out. Experimental data obtained by the FSIMS on a floating cylinder have been used to generate a set of artificial images. Comparisons between the data obtained by the use of the artificial images and those original experimental data have been made. Another set of artificial images have also been generated based on theoretically modulated sinusoidal motions, and comparisons between the data obtained by the use of these artificial images and the theoretical ones have been carried out. It has been verified that the FSIMS has a measurement uncertainty of 0.04-0.06mm/frame for velocity vectors and 0.002-0.01mm for the cylinder's positions.

공기부양 물체의 유동-구조 연동운동 해석을 위한 능동형 스테레오-PIV 시스템 (Adaptive Stereoscopic-PIV System for the Analyses of the Flow-Structure-Interactions (FSI) of Air-Lifted Bodies)

  • 도덕희;황태규;조효제
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.420-425
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    • 2006
  • Measurements results of flow-structure-interactions (FSI) of an air-lifted body are introduced. An adaptive stereoscopic-PIV system has been constructed for the measurements of the air-lifted body. The measurement system consists of two cameras and optical sensors. The flow characteristics around a lifted cylinder body(length=60mmm, diameter =10mm, polystyrene) in the swirling flow field in a vertical pipe (length=600mm, inner diameter=) are investigated by the use of the constructed adaptive stereoscopic-PIV system. The images of the two cameras were used for the analysis of the flow fields around the floated cylinder body. The images of the cylinder body captured by the two cameras were used for the analyses of its motions. Four optical sensors (LED) were used for the detection of the postures of the freely-lifted cylinder body. The FSI analyses have been carried out to find the physical conditions at which the floating body is stabilized with its upright postures.

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