A Potential-Based Panel Method for the Analysis of Resistance Characteristics of a High Speed Catamaran

포텐셜기저 패널법에 의한 고속쌍동선의 저항성능 해석

A potential-based panel method has been developed to investigate the resistance characteristics of a high speed catamaran advancing on the free surface. Normal dipoles and sources are distributed on the body surface while sources are distributed on the free surface. Linearised free surface conditions are used in the present analysis. To avoid the instabilities due to the velocity difference between inner and outer flow of a high speed catamaran, Kutta condition has been applied at the stern. Model test has been carried out not only to validate the numerical results but to confirm the capabilities of a CWC(Circulating Water Channel). It is believed that we can obtain the qualitatively reasonable results in the CWC. Computed results are compared with those of experiments and Insel's experimental values. Since the Kutta condition is applied at the stern, stable solutions are obtained at the high speed range. The present method, using linearised free surface conditions at the high speed range, seems to be a useful tool in the hull form design of a high speed catamaran.

자유표면상을 항주하는 고속쌍동선의 저항성능 추정을 위한 포텐설기저 패널법을 개발하였다. 물체표면에 법선 다이폴과 쏘오스를 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면조건을 고속으로 진행하는 쌍동선에 적용하였다. 쌍동선이 고속으로 진행할 때 dernihull 사이의 내부유동과 쌍동선 주위의 외부유동의 속도차이로 인해 발생하는 해의 불안정성을 해결하기 위해 선미에 Kutta 조건을 적용하였다. 수치계산결과의 검증과 화류수조에서 고속선형에 대한 저항시험 가능성을 확인하기 위한 목적으로 회류수조에서 모형시험을 수행하였다. 모형시험 및 수치계산결과는 동일한 실험을 수행한 Insel[l]의 실험결과와 비교하였다. 이를 통해 회류수조에서의 실험결과가 정성적으로 타당한 결과를 보이고 있음을 확인하였다. 수치계산결과는 Kutta 조건을 사용함으로써 고속에서도 안정된 계산결과를 얻을 수 있었다. 선형화된 사유표면조건을 고속선에 적용한 본 연구결과는 모형시험결과에 비해 작게 나타났으나, 정성적으로 티당한 결과를 주고 있어 고속쌍동선의 선형설계에 적용될 수 있음음 보였다.