• 한국전산유체공학회지
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• 제2권2호
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• pp.35-43
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• 1997

An efficient inverse method for 1.he supersonic/hypersonic axisymmetric body design is developed for the parabolized Navier-Stokes equations. The developed method is examined numerically for three extreme testcases in the supersonic(M/sub ∞/=3.0) and hypersonic(M/sub ∞/=6.28) speeds. The first one is a negative pressure distribution near a vacuum pressure and the second one is a positive pressure distribution over the whole region of the body. The last one is the case of abrupt change of pressure distribution to zero in the forward region of the body. These testcases show the robustness of the method. By introducing a regular-falsi method and by using a not-fully converged inverse solution, the convergence behavior was greatly improved.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.35-47
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• 1996

포텐셜을 기저로 하는 판요소법을 사용하여 자유 표면이 존재하는 유동장에서 일정 속도로 전진하는 3차원 물체의 형상을 설계하였다. 설계 방법으로는 원하는 압력 분포를 경계 조건으로 부여하고 이를 만족하는 물체 형상을 찾아내는 역해석법(inverse method)을 사용하였다. 즉, 주어진 압력으로부터 물체 표면에 분포된 법선 다이폴의 세기인 포텐셜 값을 결정하게 되며, 이는 물체 표면에 대한 Dirichlet형태의 경계 조건으로서 Green의 정리로부터 유도된 적분 방정식을 해석하게 된다. 전체 속도 포텐셜은 기본 유동인 선속에 대한 성분과 선제에 의하여 교란되는 성분으로 구성되어진다고 가정하였으며, 교란 포텐셜을 사용하여 선형화된 자유 표면 경계 조건을 적용하였다. 적분 방정식에 대한 수치 해석을 위해 물체 표면에 법선 다이폴과 Rankine 쏘오스를 분포하였으며, 자유 표면에는 Rankine 쏘오스를 분포하고 4점 유한 차분법을 사용하여 자유 표면 경계 조건이 만족되도록 하였다. 해로서 얻어지는 각 판요소에서의 Rankine 쏘오스의 세기는 가상의 유동 출입량으로서 형상 수정항으로 사용되었다. 몰수 회전 타원체의 형상 설계에 대하여 본 설계법을 적용한 결과 무한 수심에서나 조파 상태에서 $4{\sim}6$회의 반복 계산으로 충분히 수렴된 해를 얻을 수 있었다. 또한 자유 표면을 가르고 전진하는 Wigley 수학적 선형에 대한 형상 설계를 수행하여 만족스러운 결과를 얻어내었으며, 얻어진 수치해는 매우 안정적이고 빠른 수렴성을 보였다. 선형의 우열 비교를 통해 조파 저항을 감소시킬 수 있는 압력 분포의 형태를 파악하였으며, 이를 바탕으로 조파 저항의 관점에서의 5500TEU급 콘테이너 운반선의 설계를 수행하였다. 설계되어진 새로운 선형은 조파 저항의 관점에서 기존의 선형보다 계산과 실험에서 모두 우수하게 개량된 것으로 나타났다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제3권4호
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• pp.193-203
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• 2017

This study investigated the steady-flow effects present in the numerical computation of the resistance added to a ship in waves. For a ship advancing in the forward direction, a time-domain 3D Rankine panel method is applied to solve the ship motion problem, and the added resistance due to waves is calculated using a near-field method, with the direct integration of the second-order pressure on the hull surface. In the linear potential theory, the steady flow is approximated by the basis potential of a uniform flow or double-body flow in order to linearize the boundary conditions. By applying these two different linearization schemes, the coupling effects between steady and unsteady solutions were examined. Furthermore, in order to analyze the steady-flow effects on the hull geometry, the computation results for two realistic hull forms, a KVLCC2 tanker and DTC containership, were compared. In particular, the mj term, which represents the coupling effects under the body boundary condition, was evaluated considering the geometry of a non-wall-sided ship. Lastly, the characteristics of the linearization schemes were examined in relation to the disturbed waves around a ship and the components of added resistance.

• 한국전산유체공학회지
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• 제3권1호
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• pp.46-53
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• 1998

An inverse method for the subsonic and transonic airfoil design was developed using the Euler equations. Two testcases were performed. One was a verification of the method using the supercritical airfoil of the Korean mid-sized (100 passengers class) transport aircraft. The other was the design of an airfoil showing a good cruising performance (L/D ratio) in the high subsonic flow regime. These testcases demonstrated the efficiency and the robustness of the design method in the present study.