A Study on the Wave Drift Damping of Moored Floating Structures in Regular Waves

계류된 부유체의 규칙파중 표류감쇠에 대한 연구

In this paper, the wave drift damping is studied. An approximate method is adopted to calculate the wave drift damping for the sake of practical applications. By assuming the ship's forward speed to be low, the Green function and the velocity potential are expanded asymptotically with respect to the Brard number(${\tau}$) and terms up to the first order of ${\tau}$ are retained. Mean wave drift forces are computed straightforwardly. The wave drift damping is estimated as the change rate of the mean wave drift force with respect to the ship's speed. In order to validate the present method, Series 60(Cb=0.7) ship is exemplified for forward speed of Fn=0, 0.02 and 0.04. To predict the wave drift damping experimentally, three geosym models of the Esso-Osaka tanker are used. Also the effect of drift angle on the wave drift damping is also considered. Comparisons between numerical and experimental results show reasonable agreements.

해저 원유개발이 점차 심해역으로 옮겨감에 따라 부유식 생산시스템이 자켓과 해저파이프라인으로 구성된 종래의 시스템을 대체하고 있다. 계류부유체의 해상에서의 거동은 계류계로 인한 저주파수 파강제력과의 공진에 의해 커질 수 있다. 대진폭 전후동요를 정확하게 추정하기 위해 감쇠계수를 알아야 하며, 감쇠력중에서 표류감쇠가 주요 성분으로 알려져 있다. 본 논문에서는 부유구조물의 전진속도가 작다는 가정아래 표류감쇠를 구하는 근사적인 방법을 채택하였다. Green함수와 속도 포텐셜을 Brard수 ${\tau}$에 관해 점근전개하여 1차항까지 취한 다음 동유체력 및 1차항 파강제력은 전진속도가 없는 경우와 같은 방법으로 구한다. 평균표류력의 전진속도에 대한 변화율로 표류감쇠를 구하였다. 계산방법의 유용성을 검증하기 위하여 선수파에서의 Series 60(Cb=0.7)선형과 Esso-Osaka유조선에 대한 표류력을 계산하여 다른 계산결과와 비교하였다. 선수사파에서의 효과를 고찰하기 위하여 작은 편류각에 대한 계산을 하여 표류감쇠를 추정하였다. 계산결과와 비교하기 위하여 실험을 하였으며 이들은 비교적 잘 일치하였다.