The authors adopt the Unmanned Undersea Vehicle(UUV), which has taken the shape of manta(Sohn et al. 2006). They call here it Manta-type Unmanned Undersea Test Vehicle(MUUTV). MUUTV is designed with the similar concept of UUV called Manta Test Vehicle(MTV), which was originally built by the Naval Undersea Warfare Center, USA(Lisiewicz and French 2000, Sirmalis et al. 2001, U.S. Navy 2004). The present study deals with evaluation of extreme motion of MUUTV at large attack angles. Extreme motion contains, for example, rising and depth change due to operation of hovering thrusters attached to MUUTV, lateral motion due to ocean current applied to MUUTV at low advance velocity, and so on. Numerical simulation technique has been utilized. The previous mathematical model on manoeuvring motion of MUUTV(Bae et al. 2009a) is basically adopted. Based on the results of present model experiment on extreme motion, the mathematical model is revised and supplemented in order to describe extreme motion. The hydrodynamic derivatives related to extreme motion are obtained from present model experiment and the other derivatives are referred to previous work(Bae et al. 2009a).
수면하에서 정속으로 움직이는 원형실린더에 의하여 생성되는 정상파 및 쇄파에 대한 실험적 연구를 회류수조에서 수행하였다. 실린더의 몰수깊이에 따른 자유표면 형상, 물체표면 압력분포를 계측하였고 물체후류에서의 속도, 전수두손실 분포와 난류강도를 계측하였다. 총3부로 나누어 발표할 본 연구의 제1부는 실험장치와 몰수깊이에 따른 파형과 압력분포 변화를 소개하고 있다. 이 내용은 전통적인 선박유체역학 분야 종사자들에게 유익한 실험자료를 제공하는데 목적이 있다. 뒤이어 발표될 제2부는 쇄파주의 순간 유동장의 정량적 가시화를 통한 실린더와 쇄파간의 상호작용을 해석하고자 한다.
The objective of this study was to investigate the optimal shapes and arrangements of sinkers attached to net cages to prevent their deformation in a current. A series of model experiments were conducted in a circulating water channel, using 5 different types of sinker(high-weighted ball, low-weighted ball, columntype, egg-shaped and iron bar-framed) and 2 types of square net cage constructed from both Nylon Raschel netting and Nylon knotted netting, on a 1/20th scale. The deflection of the model nets against the flow was smallest with the iron bar-framed weight compared to the other four types of sinker. It was expected that the optimal shapes of sinkers would be either the ball or egg-shape; however, iron bar-framed weight actually had larger drag forces. The dispersed deployment of sinkers on the bottom frames of model net cages performed better with relatively slow flows, while the concentrated deployment at 4 corners functioned better with relatively fast flows, in preventing the nets from becoming severely deformed. The deformation of the net cages was larger for the Nylon knotted netting than the Nylon Raschel netting. With respect to flow resistance, the Nylon Raschel netting, rather than the Nylon knotted netting, was more suitable for construction of net cages.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권1호
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pp.36-43
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2017
프로펠러가 자유수면 근처에서 작동할 때, 프로펠러의 추력과 토오크는 감소하게 되고 자유수면에는 파도가 발생하게 된다. 본 연구에서는 다양한 프로펠러의 작동 조건에서 자유수면과 프로펠러의 상호작용에 대한 수치해석 결과를 살펴보았다. 회류수조에서 수행된 모형시험 결과와 비교를 통해 수치해석 기법을 검증한 후, 프로펠러의 침수깊이에 따른 프로펠러의 성능 및 자유수면의 영향에 대해 조사하였다. 그리고 프로펠러의 전진비에 따른 자유수면의 파형, 프로펠러 주위 유동, 추력 및 토오크의 변화 등을 확인하였다. 낮은 전진비에서 공기유입 현상은 관찰되지 않았지만, 자유수면의 파형은 프로펠러 팁 보오텍스와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 또한 공기유입 현상이 발생하지 않는 조건에서는 높은 전진비에서 프로펠러 추력 및 토오크의 감소량이 증가함을 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권3호
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pp.334-341
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2015
본 연구는 새로운 3종 인플래터블 카약(inflatable kayak)의 유체역학적인 성능을 평가하여 신제품 개발에 필요한 정보를 제공하는 것이다. 유체역학적 제계산 및 해양공학수조와 회류수조를 이용하여 유체역학적인 성능을 평가한 결과는 첫째, v-hull kayak의 복원팔이 132.4mm으로 가장 크고, 선회반경은 가장 작게 나타났다. 둘째, needle knife kayak의 저항은 71N으로 가장 작게, 무게중심은 0.128m 가장 낮게 나타났으나 전반적으로 밀림(draft)이 발생하였다. 결론적으로 v-hull kayak은 복원성과 선회성면에서 needle knife kayak은 무게중심과 저항성면에서 우수하다고 판단된다.
The mass mortalities have been occurring of Korean scallop Patinopecten yessoensis from 1997's to now in Korea east sea. Cages behavior and interference effect (common name; curtain effect) between scallop cages were investigated in culture grounds on the eastern coastal waters of Korea for understand to mechanism of rising about mass mortalities of Korean scallop quickly. The first experiment was carried out in circulating water channel to assess inclination angel from relationship between velocity and cages interval, velocity with culture cages position. An angle of inclination of scallop culture cages were 94.6 to 92.3 degree under a several velocity which were from 0.1 m/s and 131.9 to 118.1 degree under 0.5 m/s with cages interval were 1 m, 94.3 to 91.0 degree under velocity is 0.1 m/s and 133.2 to 122.4 degree under 0.5 m/s with cages interval were 1.5 m and 94.6 to 96.4 degree under velocity is 0.1 m/s and 131.7 to 131.8 under 0.5 m/s with cages interval were 2 m. The second experiment was designed to prove the tank test. Velocities were measured inside and outside of the scallop culture ground at eastern sea of Korea. The velocity of inside of the culture was the slowest as 0.1m/s. In this result, interference between former cage and after cage was occurred.
본 연구는 자연지형에 존재하는 다양한 형태의 크고 작은 거칠기 요소들로 인해 기본 유동장이 변화하는 양상을 밝히기 위한 기초연구로서, 본 제1보와 이어지는 제2보로 나뉘어 소개될 것이다. 실험은 동일한 2차원 사각단면을 갖는 많은 양의 거칠기 요소를 평판위에 규칙적으로 배열한 후 거칠기 주위 유동장을 계측하였다. 회류수조에서 PIV 기법을 사용하여 2종류의 거칠기요소 높이와 3종류의 거칠기 사이 간격을 택하여 총 6경우에 대하여 거칠기 유동의 특성을 비교하였다. 실험결과 거칠기 간격이 거칠기 높이의 7배와 14배인 경우가 3.5배에 비하여 거칠기로 인한 유통장의 교란이 더 활발하고, 그에 따라 유동장에 미치는 영향도 큼을 확인할 수 있었다.
Manta형 무인잠수정(Manta-type Unmanned Undersea Test Vehicle, 이하 MUUTV라 함)은 Naval Undersea Warfare Center의 Manta Test Vehicle의 설계 및 운용 개념을 기초로 하여 제안되었다(손 등, 2006). 본 연구에서는 Feldman(1979)과 손 등(2006)의 6자유도 운동 수학모델을 이용하여 MUUTV의 조종운동 특성에 미치는 유체력미계수의 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석 기법으로는 Sen(2000)이 제안한 방법을 채택하였다. 본 연구를 통하여 각각의 유체력미계수가 MUUTV의 조종운동 특성에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었으며, 상대적으로 영향을 작게 미치는 유체력미계수가 포함된 항을 제거하여 조종운동 수치 시뮬레이션을 수행하여도 운동 추정이 가능함을 알 수 있었다.
Leading edge extension(LEX) in a highly swept shape applied to a delta wing features the modern air-fighters. The LEX vortices generated upon the upper surface of the wing at high angle of attack enhance the lift force of the delta wing by way of increased negative suction pressure over the surfaces. The present 3-D stereo PIV includes the Identification of 2-D cross-correlation equation, stereo matching of 2-D velocity vectors of two cameras, accurate calculation of 3-D velocity vectors by homogeneous coordinate system, removal of error vectors by a statistical method followed by a continuity equation criterion and so on. A delta wing model with or without LEX was immersed in a circulating water channel. Two high-resolution, high-speed digital cameras$(1280pixel\times1024pixel)$ were used to allow the time-resolved animation work. The present dynamic stereo PIV represents the complicated vortex behavior, especially, in terms of time-dependent characteristics of the vortices at given measuring sections. Quantities such as three velocity vector components, vorticity and other flow information can be easily visualized via the 3D time-resolved post-processing to make the easy understanding of the LEX effect or vortex emerging and collapse which are important phenomena occurring in the field of delta wing aerodynamics.
제어봉이 부착된 원관 후류의 유동특성을 관찰하기 위해 입자영상유속계(PIV)를 사용한 계측을 수행하였다. 실험은 소형회류수조에서 유업 유속을 0.lm/s, 0.2m/s, 0.4 m/s 로 하고, 원관(D=50mm) 에 제어봉이 없는 경우와 제어봉이 5mm, 10mm, 20mm 가 부착된 총 l27가지로 정하였고, 속도신호에 따른 주파수특성을 고찰하였다. 실험에서 제어봉의 영향으로 인하여 와류흘림 주파수가 작게 나타났으며, 유동제어의 지배변수로는 d/D와 레이놀즈수이며, 원관 후류의 주파수특성에 큰 영향을 미쳤다. 와류흘림 주파수는 제어봉이 0.20인 경우 가장 작게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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