On Flow Charactistics around Special Rudders by PIV Measurement; Flapped and Water-blowing Rudder

The purpose in having a control surface on ships is to control the motion of the ship. The control surface may be composed entirely of a single movable surface or of a combination of fixed and movable portions. A control surface has one sole function to perform in meeting its purpose, and that is to develop a control force in consequence of its orientation and movement relative to the water. The forces and moments generated as a result of this rotation and angle of attack then determine the manoeuvring characteristics of the ship. In this paper, two-dimensional flow characteristics of a flapped rudder and a water-blowing control rudder were accomplished respectively by PIV method in a circulating water channel. Model test has been carried out with different angles of attack of main foil (NACA 0012) and flap's deflection angles to predict the performance of the flapped rudder and the water-blowing control rudder. The 2-frame particle tracking method has been used to obtain the velocity distribution in the flow field. $Re{\fallingdotseq}3.0{\times}10^4$ has been used during the whole experiments and measured results have been compared with each other.

PIV 계측에 의한 특수타 주위의 유동특성에 대하여; 플랩러더와 물분사러더

선박에서 제어판을 가지는 목적은 선박의 운동을 제어하는데 있다. 제어판은 단동타의 형태일수도 있고 고정된 부분과 이동하는 부분의 조합에 의해 구성될 수도 있다. 이러한 제어판은 그 고유의 목적에 맞도록 역할을 수행하는 기능을 가지며, 유체와 상대적인 운동과 원초적인 기능에 의해 조정력을 증가시키는 것이다. 이러한 힘과 모멘트는 영각의 변화와 회전에 의해서 생성되고 선박의 조종성능을 결정한다. 본 논문에서는 플랩러더와 물분사러더의 2차원 유동특성을 회류수조에서 PIV기법을 이용하여 각각 계측하였다. 모델시험은 플랩러더와 물분사러더를 NACA0012의 영각과 플랩각을 변화시키면서 수행하였다. 2프레임 입자추적기법은 유동장에서 속도분포를 득하는데 이용되었다. 전체실험에서 레이놀즈수 $Re{\fallingdotseq}3.0{\times}10^4$를 적용하였으며 상호비교를 통해 계측된 결과값을 비교평가하였다.