Effects of the Fillet Forms on the Juncture Flow

Fillet 형상이 접합부 주위의 유동에 미치는 영향

Horseshoe vortices generated around the juncture between the ship and her appendages often lower a performance of the ship by increasing the appendage drag and making a non-uniform wake on the propeller plane. This paper investigates numerically how the fillet around the juncture of the leading edge influences the juncture flow and the appendage drag. Computation has been made by solving Navier-Stokes equations with MAC method and the flows are at the Reynolds number of 5,000. Five fillets with different height-breath ratios and curvatures are chosen as test models to find out the effects of the shape of fillets on the appendage drag and wake. Computational results show that fillets with a smaller height-breath ratio and/or with a concave curvature has smaller appendage drag and more uniform wake.

선체에 부착되는 부가물 주위의 유동 개선에 응용하기 위하여 평판과 스트럿이 만나는 접합부 주위에 fillet을 설치할 때 스트럿 주위의 유동이 어떤 영향을 받는 지를 수치계산을 통하여 살펴보았다. 높이 폭 비 및 곡률이 서로 다픈 5가지 형상의 fillet을 스트럿의 앞날 부근에 설치하고 각 경우에 대하여 스트럿에 작용하는 항력 및 스트럿의 후류를 계산하고 이를 비교하였다. 계산방법으로는 N-S 방정식을 풀기 위하여 MAC 방법이 사용되었고 유동은 Reynolds수 5000으로 층류이다. 계산결과 높이-폭 비가 작을 수록, 스트럿의 선단에서 만들어지는 horseshoe 보오텍스의 크기와 형상이 비슷할수록 그리고 오목한 곡률을 갖는 fillet이 스트럿의 항력 감소 및 후류를 균일하게 하는데 더 효과적인 것으로 나타났다.