자유수면과 프로펠러의 상호작용에 관한 수치적 연구

박일룡; 박동우; 이상봉; 백광준

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박일룡 (Dong-Eui University) 박동우 (Tongmyung University) 이상봉 (Dong-A University) 백광준 (InhaUniversity)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제41권 제1호

발행연도: 2017.1

수록면: 36 - 43 (8page)

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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.

#프로펠러 #자유수면 #팁 보오텍스 #파형 #전산유체역학 #Propeller #Free surface #Tip vortex #Wave pattern #Computational fluid dynamics

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A. M. Kozlowska, S. Steen, and K. Koushan, “Classification of different type of propeller ventilation and ventilation inception mechanism,” First International Symposium on Marine Propulors, smp’09, June, Trondheim, Norway, 2009. A. M. Kozlowska, K. Wockner, S. Steen, T. Rung, K. Kousan, and S. J. B. Spence, “Numerical and experimental study of propeller ventialtion,” Second International Symposium on Marine Propulors, smp’11, June, Hamburg, Germany, 2011. H. G. Park, T. G. Lee, K. J. Paik, and S. H. Choi, “Study on the characteristics of thrust and torque for partially submerged propeller,” Journal of the Korean Society for Marine Environmental Engineering, vol. 14, no. 4, pp. 264-272, 2011. A. Califano and S. Steen, “Numerical simulations of a fully submerged propeller subject to ventilation,” Ocean Engineering, vol. 38, no. 14-15, pp. 1582-1599, 2011. A. Califano and S. Steen, “Identification of ventilation regimes of a marine propeller by means of dynamic- loads analysis,” Ocean Engineering, vol. 38, no. 14-15, pp. 1600-1610, 2011.

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