프로펠러에 의해 유기된 선체표면 기진력 해석

An Analysis of Excitation Forces on the Ship Hull Induced by the Propller

본 논문은 비정상 공동 프로펠러의 영향하에 있는 선체표면의 경계치 문제를 해석하고, 이로부터 선체표면에 유기되는 변동압력을 추정할 수 있는 프로그램의 개발과정을 다루고 있다. 본 논문에서는 개발된 프로그램을 캐비티를 표현하는 쏘오스의 영향하에 있는 구 주위의 유동해석에 적용하여 Butler의 해석해와 비교한 것을 싣고 있으며, 특히 자유수면 조건을 고주파수 근사방식 또는 강체벽 근사방식으로 근사화하였을때 변동압력에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 실제 RO-RO선을 대상으로 예제 계산을 수행하여, 선박설계과정에서 선체표면 기진력의 해석에 사용될 수 있음을 보였다.

This paper deals with the procedure for developing a computer program which can predict the pressure fluctuation on the ship hull by solving the boundary value problem on the hull subject to the influence of the unsteady propeller and cavity motions. The program is applied to the solution of flow around a sphere under the influence of point sources simulating the propeller cavity, and then is compared with the analytic solution based on Butler's sphere theorem. The effect of free surface condition, either pressure-free or rigid-wall, upon the pressure distribution is studied. The computer code is also applied to a RO-RO ship, leading to the conclusion that the package may be useful for the analysis of excitation forces on the ship hull induced by the propeller in the design process.