Calculation of the Effective Wake in a Radially Sheared Inflow

유효반류 계산에 관한 연구

A theorectical method is presented for the calculation of the effective wake in an axisymmetric sheared inflow. The effective wake is essential in the design of optimal propulsor and in the reduction of propulsor induced vibration and noise. The nominal wakes are mathematically modelled and the effective wakes are calculated using the computer program developed on the basis of the linear momentum theory. The results show that shear effects arc dominant near the hub and the effective wakes reveal some differences near the hub for the moderately and heavily loaded propulsors but they arc well coincided with the other experimental or theorectical results for the lightly loaded propulsors. To improve the results it may be necessary to consider nonlinear terms neglected in this study and body boundary condition on hub.

본 연구에서는 축대칭 전단 유동이 추진기면에 유입될 때의 유효반류 계산 방법을 다루었다. 이는 효율적인 추진기 설계와 추진기에서 발생하는 소음의 감소를 위해 선행되어야 할 분야이다. 계측된 공칭반류를 수학적으로 모델링하고 추진기면은 작동원판으로 이상화하여 선형 운동량 이론에 의해 문제를 정식화하였다, 이에 의해 전단 유동이 고려된 축방향 유효반류를 계산하는 전산프로그램을 개발하였으며 계산된 결과를 실험치 및 Huang 등의 계산 결과와 비교하였다. 계산결과 전단 유동의 영향은 허브로 갈수록 크게 나타났으며 유효반류는 추력 계수가 크고 허브에 가까울수록 다른 결과와 차이를 보이나 추력 계수가 작거나 허브에서 멀어질수록 잘 일치하고 있었다.