• 한국해양공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.36-46
• /
• 2011

A two-dimensional floating body with a moon pool under forced heave motion, including a piston mode, is numerically simulated. A dynamic CFD simulation is carried out to thoroughly investigate the flow field around a two-dimensional moon pool over various heaving frequencies. The numerical results are compared with experimental results and a linear potential program by Faltinsen et al. (2007). The effects of vortex shedding and viscosity are investigated by changing the corner shapes of the floating body and solving the Euler equation, respectively. The flow fields, including the velocity, vorticity, and pressure fields, are discussed to understand and determine the mechanisms of wave elevation, damping, and sway force.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.97-103
• /
• 2014

최근 들어 전 세계적으로 항공모함과 첨단 구축함 등 대규모의 최신 함정위주의 해상전력을 강화하는 상황에서 잠수함의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에 따른 잠수함의 조종성능 향상을 위한 정밀한 동유체력 미계수 값이 요구된다. 본 논문에서는 VPMM(Vertical Planar Motion Mechanism) 실험을 위하여 연직 강제 동요시험(VPMM)장비를 이용하였고, 이를 통해 동유체력을 측정하였다. 심도, 주기, 속도 등을 변화시키며 다양한 환경에서 실험을 실시하였다. 잠수함 모형을 속도 U로 예인하면서 동시에 순수 상하동요(Pure heave), 순수 종동요(Pure pitch) 운동을 각각 주었고, 이때 부가되는 힘과 모멘트를 잠수함 모형의 선수 선미 부분에 장착된 로드셀을 이용하여 각각 획득하였다. 그 결과, 푸리에 해석을 통한 잠수함 모형의 선형 유체력 미계수들을 추정할 수 있었다.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.63-72
• /
• 1990

2차원 부유체가 자유 표면상의 평균 위치로 부터 작은 진폭의 비정상 운동을 할 때, 물체에 작용하는 선형 동유체력을 과도 Green 함수를 사용한 적분 방정식법에 의하여 시간 영역에서 수치해석 하였다. 특히 시간 영역에 따라 과도 Green 함수를 급수전개 또는 접근전개시킨 후 사용함으로써, 시간 영역에서 직접해석시에 단점으로 지적되고 있는 수치 계산 소요시간을 단축시켰다. 계산 예로는 원형 단면 주상체의 강제 상하동요 및 수평 동요시의 동유체력을 수치 해석 하였으며, Fourier 변환 후 진동수 영역에서의 해당 값과 비교 도시하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.86-97
• /
• 1993

수치방법은 포텐셜 유동의 가정하에서 Semi-Lagrangian 기법을 사용하여 2차원 쇄기의 비선형운동과 축대칭 물체의 강제 상하동요 운동에 대해서 개발되었다. 2차원에서 Cauchy 이론은 경계를 따라서 복소포텐셜과 그것의 미분치를 계산하기 위해 적용되었고, 3차원에서 Rankinering 쏘오스가 사용되고 대수방정식을 풀기위해서 그린 제2정리를 이용하였다. 해는 완전한 사유표면 조건을 수치적분함으로서 시간전진시킨다. 수치계산 예는 정속도로 입수하는 쇄기형 주상체와 정지 상태로 부터 강제상하동요하는 문제를 택하였다. 쇄기입수 문제는 Chapman [4], Kim[11]의 계산결과와 비교된다. 위에서 적용된 기법을 이용하여 구한 시간영역에서 힘을 Fourier 변환함으로서 부가질량계수, 감쇄계수, 2차조화력등이 얻어지고 Yamashita[5]의 실험치와 비교된다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2014

A vertical planar motion mechanism(VPMM) test was used to increase the prediction accuracy for the maneuverability of an underwater glider model. To improve the accuracy of the linear hydrodynamic coefficients, the analysis techniques of a pure heave test and pure pitch test were developed and confirmed. In this study, the added mass and damping coefficient were measured using a VPMM test. The VPMM equipment provided pure heaving and pitching motions to the underwater glider model and acquired the forces and moments using load cells. As a result, the hydrodynamic coefficients of the underwater glider could be acquired after a Fourier analysis of the forces and moments. Finally, a motion control simulation was performed for the glider control system, and the results are presented.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제48권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2011

The aim of this study is to analyze the hydrodynamic properties of a 2D floating body with moon pool using a 2D fully nonlinear Numerical Wave Tank(NWT). This NWT was developed based on the Boundary Element Method(BEM) with potential theory and fully nonlinear free surface boundary conditions. Free surface elevations in the moon pool were calculated in the time domain for various frequencies of forced body motions. The added-mass and damping coefficients of the heaving body were also obtained. The present numerical results were compared with the analytic and experimental results and their accuracy was verified.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.114-131
• /
• 1992

본 논문은 2차원 자유표면파문제에서 시간영역해법을 이용하여 2차원 운동문제에 적용할 수 있는 수치해석을 하였다. 경계조건으로는 엄밀한 물체표면 경계조건과 비선형 자유표면경계 조건을 부과했다. 수치해를 구하는데는 코시이론을 이용하여 제2종 프레드흘름 경계적분방정식을 도출하고 이를 이산화시켜 처리하였다. 수치계산을 위해 전영역을 유한한 영역으로 제한하여야 한다. 제한된 영역에서 방사해의 부과를 위해 전영역을 수치해석영역과 외부영역으로 나누고, 외부영역의 해는 그린 제2정리를 이용하고, 선형자유표면조건을 만족하는 과도그린함수를 사용한다. 위의 그린 제2정리를 이용한 식으로 부터 초기조건, 선형 자유표면조건, 무한원방조건을 이용하여 단순화시킨 다음 포텐셜과 유동함수의 관계식으로 치환하면 비선형해와 정합할 수 있는 정합행렬을 구할 수 있다. 본 논문에서 개발한 정합방법을 이용하여 적용할 문제로서 첫째는 주상체가 상하동요, 수평동요하는 경우 계산이고 두번째로는 수면하에서 타원형실린더가 일정속도로 항진할 때 계산을 수행한 결과를 고차스펙트럴방법과 비교하였다.