• 제목/요약/키워드: 부유체 운동

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한국해양환경을 고려한 부유식 마리나 구조물의 운동성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of the Motion Performance of Floating Marina Structures Considering Korea Coastal Environment)

  • 김동민;허상환;구원철
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.10-16
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    • 2019
  • The aim of this study was to improve the vertical motion performance of floating marina structures and to optimize the shapes of the structures for the Korea coastal environment. The floating body is connected to a plate-shaped submerged body through a connecting line under the water that has a stiff spring that serves to reduce the heave response. This system, which has two degrees of freedom, was modelled to analyze the interaction between the floating body and the submerged body. The vertical motion of the two-body system was compared with the motion of a single body to verify that the system could perform as an optimized model.

항해하는 선박과 부유하는 컨테이너의 충돌 가능성에 관한 연구

  • 공길영;이상갑;정창현;이춘기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.4-6
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    • 2011
  • 부유물 부근을 항해하는 선박의 조종 운동에 미치는 부유물의 영향을 파악하기 위하여 선박과 부유물(40피트 콘테이너)을 형상화 하고 선박과 부유물간의 간섭영향을 수치 계산하였다. 이 논문에서 사용되어진 계산 방법은 충돌 회피를 위한 선박의 자동제어시스템과 해상교통제어시스템 및 항만 건설 등을 위한 초기 설계 단계에서 선박 조종성의 예측에 유용할 것이다.

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파력발전기의 가동부유체와 본체 사이의 연결방식에 따른 운동특성 연구 (A study of motion characteristics along the connection methods between the floating body and the wave energy convertor)

  • 김성수;이종현;강동훈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.17-18
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    • 2014
  • 파력발전기의 유형은 진동수주형, 월파형, 가동물체형으로 나누어진다. 그 중 가동물체형은 파도에너지를 기계적 운동에너지로 전환하여 발전하기 때문에 가동물체의 운동량이 증가해야 발전량이 증가 할 수 있다. 본 논문에서는 가동물체형 파력발전기를 발전시스템이 있는 구조물 본체와 가동부유체로 구성하고 바 형태의 다리로 연결하였다. 다양한 정면파 조건에서 가동부유체와 구조물 본체 간 연결 방식 변화에 따른 운동 특성을 연구하고, 발전축의 모멘트와 각속도를 계산하였다. 이 연구는 가동물체형 파력발전기의 설계시 기초 자료로 사용 될 수 있다.

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해양 파력 발전 시스템 설계를 위한 부유체 에너지 흡수에 관한 기초연구 (Numerical Study on Energy Absorption of a Floater for Design of Wave Energy Convertor in Ocean)

  • ;;최윤환;이연원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권5호
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    • pp.635-644
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    • 2012
  • 해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 단일 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 입력파는 한반도 제주도 서남해역 마라도인근 연평균 주기 5.5s, 진폭 0.57m로 가정하여 부유체 고유진도주기가 1.25~2.8s에서 총 12개를 모델링하였다. 생성된 파를 이용하여 동조율과 피치각 변화의 상호관계를 분석하고 부유체 질량관성모멘트, 각속도, 각가속도 등 변수와 최대 에너지 흡수 관계를 비교 분석하였다. 해석결과 부유체 L의 에너지흡수가 가장 높은 6kW인 결과를 확인하였고 에너지 흡수가 가장 높은 D, F, L 모델중 F모델이 최대 각도변화가 가장 높은 $1.91^{\circ}$이며 부유체 끝부분에서의 최대 변위는 L모델이 가장 높은 약 0.7m이다.

해양 파력 발전 시스템 설계를 위한 부유체 거동에 관한 연구 (Study on the Motion of Floater Structure for Design of Wave Energy Generation in Ocean)

  • ;;박영규;정호윤;최윤환;이연원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권5호
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    • pp.632-639
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    • 2011
  • 해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

상하 운동 반구형 파력 발전기의 최적 형상 조건 수치해석 (Numerical Study on Shape Optimization of a Heaving Hemisphere Wave Energy Converter)

  • 김성재;구원철;허경욱;허상환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.254-262
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    • 2015
  • 가동 물체형 점흡수식 반구형 파력발전장치의 수면하 형상에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수로는 반구의 반지름과 흘수를 사용하였고, 각 조건에 따른 반구의 상하운동응답을 분석하여 최적의 반지름과 흘수사이의 관계를 추정하였다. 또한 최대 파력 에너지를 추출하기 위해 PTO 시스템으로 인한 추가 감쇠 계수를 부유체의 방사 감쇠 계수와 동일하게 지정하였다. 부유체의 운동응답 스펙트럼과 추출 파워 스펙트럼을 입사파 스펙트럼 첨두 주파수의 변화에 따라 구하였다. 이를 통해, 가용 파 에너지 추출량의 첨두 주파수가 입사파 스펙트럼의 첨두 주파수보다 약 20% 클 때, 최대 파워 실효치를 갖는 것을 알 수 있었다.

방현재와 계류삭 효과를 고려한 부유체의 상대운동 모사 (SIMULATION OF RELATIVE MOTION OF FLOATING BODIES INCLUDING EFFECTS OF A FENDER AND A HAWSER)

  • 신상묵
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • A developed code is applied to simulate relative motion of floating bodies in a side-by-side arrangement, including effects of a fender and a hawser. The developed code is based on the flux-difference splitting scheme for immiscible incompressible fluids and the hybrid Cartesian/immersed boundary method. To validate the developed code for free surface flows around deforming boundaries, the water wave generation is simulated, which is caused by bed movement. The computed wave profile and time histories of wave elevation are compared with other experimental and computational results. The effects of a fender and a hawser are modeled by asymmetric force acting on the floating bodies according to a relative displacement with the bounds, in which the fender and the hawser exert no force on the bodies. It has been observed that the floating body can be accelerated by a gap flow due to a phase difference caused by the free surface. Grid independency is established for the computed time history of the body velocity, based on three different size grids.

파랑에 의한 항만 내 부유체의 운동 (Wave-Induced Motions of a Floating Body in a Harbour)

  • 이호영;곽영기;박종환
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.36-40
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    • 2006
  • As large waves enter a harbor, during their propagation, the motions a floating body are large and if may even be damaged by waves. This phenomenon may be caused by harbor resonance, resulting from large motion at low wave frequency, which is close to the natural frequency of a vessel. In order to calculate the motion of a floating body in a harbor, it is necessary to use the wave forces containing the body-harbor interference. The simulation program to predict the motions of a floating body by waves in a harbor is developed, and this program is based on the method of velocity potential contiuation method proposed by Ijima and Yoshida The calculated results are shown by the variation of wave frequency, wave angle, and the position of a floating body.

입자법에 의한 파랑중 2차원 부유체 운동 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Two-dimensional Floating Body Motion in Waves Using Particle Method)

  • 정성준;박종천;이병혁;류민철;김용수
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.20-27
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    • 2008
  • A moon-pool is a vertical well in a floating barge, drilling ship, or offshore support vessel. In this study, numerical simulation of two-dimensional moon-pool flaw coupled with a ship's motion in waves is carried out using a particle method, the so-called MPS method. The particle method, which is recognized as one of the gridless methods, was developed to investigate nonlinear free-surface motions interacting with structures. The method is more feasible and effective than convectional grid methods in order to solve a flaw field with complicated boundary shapes.

파력발전용 가변수주진동장치의 운동에 대한 실험적 연구 (2. 다수 부유체) (Experimental study on motions of VLCO for wave power generation (2. Multiple floating bodies))

  • 이승철;구자삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.27-31
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    • 2013
  • The structure of a variable liquid column oscillator(VLCO) is analogous to that of the tuned liquid column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. The VLCO is a system for absorbing the high kinetic energy of the accelerated motions of multiple floating bodies using an air-spring effect produced the installation of inner air chambers. Thus, a VLCO can improve the energy efficiency of the activating object type of wave energy converters made by the Pelamis Company. In this research, an experiment was performed in two cases: with the top valves closed and open. The floating bodies were connected by hinges. The effect of the internal flow was estimated by comparing the results for the closed and open valves.