Development of a Preswirl Stator Propulsion System for a 300K VLCC

30만톤 초대형 유조선을 위한 전류고정날개 추진 시스템 개발

Procedures for the development of a preswirl stator-propulsion system for a VLCC 300K are described in this paper. The preswirl stator-propulsion system is one of the compound propulsor systems, which is used for the purpose of recovering propeller slipstream rotational energy by locating a stator in front of the propeller. The preswirl stator-propulsion system can be considered as a most reliable energy saving device because of its simple mechanism. Five stators are designed for the existing hull form and propeller, and their effects are verified by model tests. Open-water test result of the preswirl stator-propulsion system at the cavitation tunnel show $4{\sim}6%$ increase of open-water efficiency compared to that of a propeller without stators. Maximum 6.5% decrease of delivered power at the design speed(15.5knots) is expected with the designed stator based on the analysis results of resistance and self-propulsion test at the towing tank.

30만톤 초대형 유조선을 대상으로 하여 전류고정날개 추진시스템을 개발하기 위한 일련의 과정을 서술하였다. 전류고정날개 추진시스템은 프로펠러 후류 유동에서의 회전 운동에너지의 손실을 회수하여 추진 효율향상을 도모하기 위한 복합추진 장치이다. 에너지 절약형 복합추진 장치중 전류고정날개 추진시스템은 명확한 유체역학적 원리에 의하여 작동될뿐 아니라 기계적 구조가 간단하여 초기 설치비가 저렴하고 신뢰성이 높은 추진 장치이다. 선체와 기존 프로펠러를 고려하여 5개의 고정날개를 설계하였으며, 모형시험에 의하여 성능을 검증하였다. 공동수조의 모형시험 결과 전류고정날개 추진시스템의 단독 추진효율이 단독 프로펠러에 비하여 $4{\sim}6%$ 증가됨을 확인하였다. 또한 예인수조에서의 자항추진 시험결과 설계속도(15.5 Knots)에서 전달마력이 최대 6.5% 감소되었다. 일련의 설계 및 모형시험에 의한 검증 과정을 통하여 전류고정날개는 선체후류에 맞추어 설계되어야 큰 마력 절감효과를 낼 수 있음을 밝혔다.