Theoretical Analysis of Open Water Characteristics of a Rudder

타 단독 특성의 이론적 해석

A potential based panel method is used to predict the open water characteristics of spade-type rudders. The inflow velocity is assumed to be constant in lime and uniform in space. Source and dipole are distributed on the rudder surface. It is assumed that the wake surface is streaming from trailing edge and it is represented by dipole distribution. In this paper, wake geometry is assumed by imposing appropriate conditions at the trailing edge and far from the body. The effects of wake geometry are studied. The pressure Kutta condition is applied at the trailing edge, the effects of which are compared with those of two-dimensional Kutta condition. The results of calculations for a spade-type rudder are compared with published results. It is concluded that this approach shows fairly good agreement with experimental results and can be used in the initial design stage of a rudder.

Spade Type 타의 단독 특성을 추정하기 위하여 3차원 Panel Method를 사용하였다. 입사류는 균일하며 시간에 따라 변하지 않는다고 가정하였고, 타 표면에 쏘오스 및 다이폴을 분포하였다. 후류면은 타의 뒷날에서 물체로부터 떨어져 나간다고 가정하였으며, 후류면에는 다이폴을 분포하였다. 후류면은 물체의 뒷날과 무한 원방에서 적당한 조건을 부여함으로써 그 형상을 가정하였으며, 후류 형상의 차이가 최종 결과에 미치는 영향을 고찰하였다. 뒷날에서는 3차원 압력 Kutta 조건을 적용하였으며, 2차원 Kutta조건을 적용한 결과와 비교하여 보았다. Spade Type 타에 대한 계산을 수행하였으며, 실험 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 타의 초기 설계 단계에서 유용하게 사용할 수 있을 것이다.