Calculation of the Wave Resistance of SWATH Ships using Rankine Source Panel Methods

Rankine 소오스 패널법을 이용한 소수선면 쌍동선의 조파저항계산

This paper is concerned with the calculation of the wave resistance for SWATH ships based on a low order Rankine source panel method. Two types of free surface boundary conditions, Dawson type (double model approximation) and Kelvin type (free stream approximation) are used. For the free surface boundary calculation, an analytic differentiation is employed instead of implementing a finite difference scheme. Then, the radiation condition is satisfied by, so called, the panel shift method. The numerical results using the above two methods are compared with those using the thin ship/modified slender body approximation and also with the experimental results. The SWATH models considered are a single strut SWATH and a twin strut SWATH together with the variations of two demihull separation distance. In order to prove the validity of the program developed, the numerical calculations for a Wigley mono hull and Wigley twin hulls are compared with the available experimental results.

본 논문에서는 Rankine Source 분포법에 의해 SWATH선의 조파저항 계산을 시도하였다. 자유표변조건은 이중모형근사형(Dawson형)의 자유표면조건과 free stream에 의한 근사형(Kelvin형)을 사용하고, 각각의 경우에 유한 차분법이 아닌 해석적인 방법을 사용하여 수치해석을 하였다. 위 두 가지 패널방법에 의한 수치계산결과, 얇은배 이론과 수정 세장체이론에 의한 계산결과 및 시험 탠값과의 비교를 통하여 각 방법의 특성을 논하였다. 저항실험은 단독형 스트러스와 탠덤값(tendem) 스트러트 SWATH선에 대해서 하였으며, 두 선체간의 거리변화에 따른 결과도 포함시켰다. 개발된 프로그램의 검증을 위해서 Wigley 단독선형 및 쌍동선형에 대해서 계산을 수행하여 발표된 시험결과와 비교하였다. Wigley 단독선형, 쌍동선형 및 SWATH 선형에 대해서 계산한 조파저항 값과 시험값, 관측한 파형과 계산한 파형을 비교하였다.