초록
본 논문에서는 수중익주위의 비선형/비정상 자유표면 유동을 다룰 수 있는 시간영역 수치해법으로 고차 스펙트럴법과 경계적분법을 조합한 고차 스펙트럴/경계적분법을 이용하였다. 이 수치해법은 자유표면 요소수를 N이라 할 때 그 산술 계산량이 NlogN에 비례하여 증가하므로 N 이 클 때는 거의 선형적으로 증가한다. 따라서, 이 수치해법은 자유표면 유통의 계산에 있어 매우 효율적인 방법이다. 적용예로서 균속전진하는 수중익에 의한 발생파형 계산결과를 Duncan/sup 3)/의 실험결과와 비교하였고 대체로 좋은 일치를 보이고 있다. 또한, 전진하며 상하동요하는 수중익에 의한 발생파형과 양력, 후류 보오텍스 둥을 시간영역에서 시뮬레이션하여 본 방법이 수중익주위 자유표면 유동의 다양한 문제들에 적용될 수 있는 강력한 수단임을 보였다.
Under the assumption of potential flow, free-surface flow around a hydrofoil is calculated by the high-order spectra1!boundary-integral method, This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear interactions between hydrofoil and free-surface can be simulated in time-domain. In this method. the wave potential which represents the nonlinear evolution of free-surface is solved by the high-order spectral method and the body potential which provides the effects of hydrofoil and shed vortex is solved by the boundary-integral method. The calculated free-surface profiles which are generated by a uniformly translating hydrofoil are compared with other experimental results. And they show relatively good agreements each other. As another example, free-surface flow generated by a heaving and translating hydrofoil is calculated and discussed.