• 수산해양기술연구
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• 제23권4호
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• pp.157-162
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• 1987

장어통발의 P.P깔때기 살과 대나무 깔때기 살의 탄성을 측정하고 측면 구멍을 막은 통발과 원형의 유수저항, 침강시간 및 미끼의 냄새확산 등을 관찰한 다음 해상어획 시험을 행한 결과는 다음과 같다. 1. P.P 깔때기 살의 탄성은 대나무 살보다 훨씬 작고, 하중이 증가할수록 탄성회복도는 감소하였다. 2. 플라스틱 장어통발의 유수저항 R(kg)는 유속 V(m/sec)에 따라 다음 관계식으로 나타낼 수 있다. R=0.36V 상(2.01) 3. 장어통발의 침강시간은 측면 구멍을 막은 경우 수면상에서의 완전 침수까지 1~2초 정도 원형보다 지연되나 그 후의 침강속도는 거의 차이가 없었다. 4. 통발 내의 미끼 수용액은 측면 구멍을 많이 막을수록 원형보다 입구쪽으로 집중되어 확산되었다. 5. 측면 구멍을 일부 막은 통발과 원형을 가지고 어획시험을 한 결과 통발당 평균 어획미수나 평균어획량의 어획성능에 있어서 뻘로 된 어장에서는 차이가 없는 것 같다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.574-579
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• 2016

기존의 연구에서 저항 성능을 정도 높게 추정하던 격자 시스템은 모형선의 길이 6-8m, 동적 트림 ${\pm}1^{\circ}$ 이하인 일반 대형 상선에 최적화되어 있다. 이러한 격자 시스템을 소형 어선과 같이 프루드 수 0.3~0.8, 동적 트림이 ${\pm}3^{\circ}$ 이상인 대상선에 적용할 경우 수치적 불안정성을 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 부심으로부터 입구 경계 조건의 길이를 줄이고, 자유수면의 각도에 따라 밀집된 격자 형태를 갖는 격자 시스템을 구성하였다. 상기 격자 시스템을 이용하여 설계 흘수와 밸러스트 흘수에서 다양한 선속에 대해 어선에 작용하는 저항을 수치 해석으로 계산하였으며, ITTC-1978 2차원 해석법을 이용하여 소형 어선의 유효마력을 추정하였다. 준추진효율 계수는 기존의 모형시험 자료를 활용하였으며, 설계 흘수에서 제동마력 추정을 통해 속도 성능을 평가하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.222-232
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• 2011

This article examines the scale effect of the flow characteristics, resistance and propulsion performance on a 317k VLCC. The turbulent flows around a ship in both towing and self-propulsion conditions are analyzed by solving the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation together with the application of Reynolds stress turbulence model. The computations are carried out in both model- and full-scale. A double-body model is applied for the treatment of free surface. An asymmetric body-force propeller is used. The speed performances including resistance and propulsion factors are obtained from two kinds of methods. One is to analyze the computational results in model scale through the revised ITTC' 78 method. The other is directly to analyze the computational results in full scale. Based on the computational predictions, scale effects of the resistance and the self-propulsion factors including form factor, thrust deduction fraction, effective wake fraction and various efficiencies are investigated. Scale effects of the streamline pattern, hull pressure and local flow characteristics including x-constant sections, propeller and center plane, and transom region are also investigated. This study presents a useful tool to hull-form and propeller designers, and towing-tank experimenters to take the scale effect into consideration.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.78-85
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• 2014

일반상선 중 액화천연가스(LNG) 재기화 선박은 기존의 LNG 운반선에 액화된 LNG를 다시 기화할 수 있는 추가설비를 갖춘 선박이다. 이 선박은 해상에서 천연가스를 해저 터미널을 통해 이송하는 수중 터렛 시스템을 보유한다. 하역작업을 완료한 선박이 운항 시에는 수중 터렛이 없음으로 인해 선수부 바닥이 열려 있는 개구부 즉, 오프닝 상태가 발생한다. 본 연구의 주 목적은 오프닝 상태로 운항 시 발생되는 속도손실을 CFD를 이용한 유동해석과 예인수조에서의 모형시험을 통하여 정확하게 파악하였다. 모형시험에서는 나선 상태와 오프닝 상태에서 저항 및 자항성능을 평가하였다. 실험에서는 터프트 법에 의한 유선조사시험을 이용하여 오프닝 내부유동의 변화를 정량적 또는 정성적으로 보다 더 상세한 조사를 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.8-18
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• 2015

Reduction of the fuel oil consumption and corresponding greenhouse gas exhausted from ships is an important issue for today's ship design and shipping. Several concepts and devices on the superstructure of a container ship were suggested and tested in the wind tunnel to estimate the air drag reduction. As a preliminary performance evaluation, air drag contributions of each part of the superstructure and containers were estimated based on RANS simulation respectively. Air drag reduction efficiency of shape modification and add-on devices on the superstructure and containers was also estimated. Gap-protectors between containers and a visor in front of upper deck were found to be most effective for drag reduction. Wind tunnel tests had been carried out to confirm the drag reduction performance between the baseline(without any modification) configuration and two modified superstructure configurations which were designed and chosen based on the computation results. The test results with the modified configurations show considerable aerodynamic drag reduction, especially the gap-protectors between containers show the largest reduction for the wide range of heading angles. RANS computations for three configurations were performed and compared with the wind tunnel tests. Computation result shows the similar drag reduction trend with experiment for small heading angles. However, the computation result becomes less accurate as heading angle is increasing where the massively separated flow is spread over the leeward side.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.147-157
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• 2011

A RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) based numerical method is developed for the evaluation of ship resistance and self-propulsion performances. In the usability aspect of CFD for the hull form design, the field grid around practical hull forms is generated by solving a grid Poisson equation based on the hull surface grid generated from station offsets and centerline profile. A body force technique is introduced to model the effects of the propeller in which the propeller loads are obtained from potential flow analysis using an unsteady lifting surface method. The free surface is captured by using a two-phase level-set method and the realizable $k-{\varepsilon}$ model is used for turbulence closure. The hull attitude in vertical plane, i.e., trim and sinkage, is calculated by using a quasi-steady method and then considered in the computation by translating and rotating the grid system according to the values. For the validation of the proposed method, the numerical results of resistance tests for KCS, KLNG, and KVLCC1 and of self-propulsion test for KCS are compared with experimental data.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.99-106
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• 2011

The appearance of CSR changes the concept of the hull form design as well as structural design, since the application of CSR inevitably brings the lightweight increase of a ship. Keeping the original design constraints such as principal particulars, deadweight, and speed performance, designers have to increase the volume of the hull form. As a result, the entrance angle at bow end should become larger, which results in blunter waterline shape. For a slow and full ship having high $C_B$ more than 0.85, a new concept of bow shape has been required to alleviate the increase of wave-making resistance, since it is very difficult to improve waterline and frameline shape for such a full ship. In this paper a new bow shape of Capesize Bulk Carrier was developed to improve its wave-making characteristics without incompliance with the design constraints. For loading manual calculation, NAPA software was used. FLUENT6.3.26 and WAVIS1.4 were used to evaluate resistance performance of the subject hull forms. The newly designed hull form was tested at SSPA model basin for the final confirmation of resistance and propulsion performance of the ship. It was found that the new bow shape of a Capesize Bulk Carrier improved the resistance characteristics greatly compared to a conventional bulbous bow. The other benefits of new bow shape on the manufacturability were also investigated.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.418-426
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• 2015

Recently, shipping operators have been making efforts to reduce the fuel cost in various ways, such as trim optimization and bulb re-design. Furthermore, IMO restricts the hydro-dioxide emissions to the environment based on the EEDI (Energy Efficiency Design Index), EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator), and SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan). In particular, ship speed is one of the most important factors for calculating the EEDI, which is based on methods suggested by ITTC (International Towing Tank Conference) or ISO (International Standardization Organization). Many shipbuilding companies in Korea have carried out speed trials around the Korea Straits. However, the conditions for these speed trials have not been exactly the same as those for model tests. Therefore, a ship’s speed is corrected by measured environmental data such as the seawater temperature, density, wind, waves, swell, drift, and rudder angle to match the conditions of the model tests. In this study, fundamental research was performed to evaluate the ship resistance performance due to changes in the water temperature and salinity, comparing the ISO method and numerical simulation. A numerical simulation of a KCS (KRISO Container ship) with a free-surface was performed using the commercial software Star-CCM+ under three conditions that were assumed based on the water temperature and salinity data in the Korea Straits. In the simulation results, the resistance increased under low water temperature & high salinity conditions, and it decreased under high water temperature & low salinity conditions. In addition, the ISO method showed the same result as the simulation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.223-234
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• 1998

파랑제어 및 표사제어라고 하는 해안·항만구조물의 원래의 기능 이외에 해양·해안환경의 유지·개선의 기능까지도 갖춘 투과성잠제에 의한 비선형파랑변형을 해석하였다. 해석법으로서 Stokes 3차파에 기초한 섭동전개법과 경계요소법을 병용하는 주파수영역해석법을 처음으로 투과성잠제의 파랑변형에 적용하였다. 투과층내의 유체운동의 저항에는 Dupuit-Forchheimer의 저항식을 적용하며, Lorentz의 등가일원리에 기초하여 얻어지는 등가선형마찰계수의 산정식을 공간적분만의 형태로 나타내었다. 본 이론의 검증을 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 얻어진 수리모형실험결과는 수치해석결과와 잘 일치하므로 그의 타당성이 검증되었고, 본 해석결과가 Stokes 2차파에 기초한 결과보다도 더 정확성을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.334-339
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• 2022

본 연구에서는 복합재료 제조 공정 과정 중 수지의 유동 저항성을 대변하는 인자인 투수 계수를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 단방향 연속 섬유 복합재료 내부에서 섬유와 수직인 방향 투수 계수의 정확한 예측을 위해 대표 체적 요소의 단면 형상을 고려하였다. 섬유의 유체 유동 저항성을 정량화하기 위한 인지로 섬유 간 간격이 사용되었고, 등가 길이는 섬유 배열에 따른 수지의 유로 변화를 나타내는 인자로 사용되었다. 전기-유압 유사성을 접목하여 투수 계수 예측 알고리즘을 개발하고 그 타당성을 확인하였다. 알고리즘은 Matlab과 Python으로 구성되고, 타당성 검증을 위해 FLUENT를 통해 예측된 투수 계수와 비교하였다. 알고리즘과 수치 해석을 통해 얻은 투수 계수가 거의 일치함을 확인하여 알고리즘을 검증하였으며, 소요 시간은 수치 해석 대비 약 1/450로 감소하였다.