• Title/Summary/Keyword: 선체 표면

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On The Added Mass and Damping of Chine Sections in Heaving Oscillation -Comparisons with Equivalent Lewis Section- (배골형단면주상체(背骨型斷面柱狀體)의 상하동요(上下動搖)에 있어서의 부가질량(附加質量)과 감쇠력(減衰力)에 관(關)하여)

  • J.H.,Hwang;Yoon-Ho,Kim
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.10 no.1
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    • pp.33-44
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    • 1973
  • Chine형 선체단면 주상체의 자유표면에서의 상하운동에 수반되는 부가질량과 감쇠력을 Ursell-Tasai 방법에 의하여 계산하였다. Chine형에서 구하여진 결과는 같은 선체단면적 계수와 반폭흘수비를 갖는 등가 Lewis형의 결과와 비교하였고 선체단면의 형상이 부가질량 및 감쇠력에 미치는 영향을 고찰하였다. Chine형과 등가 Lewis형 선체단면 주상체에 파고가 일정한 횡파가 입사할 때의 상하운동을 고찰하였다. 이상과 같은 계산 및 고찰을 통하여 다음 결과를 얻었다. 1) 자유표면이 부가질량에 미치는 영향은 chine형이 등가 Lewis형단면보다 큰 값을 갖는다. 2) 선체단면적계수와 반폭흘수비가 같은 경우에 감쇠력의 크기는 Lewis form, single chine, double chine순서이다. 3) 선체단면계수와 반폭흘수비는 상하운동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 생각되며, 선체단면의 기하학적인 변형이 운동에 미치는 영향은 중요한 요소가 되질 못한다. 4) 감쇠력계수와 선체단면계수와의 관계는 간단한 관계를 유지한다.

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Calculation of Wave-making Resistance using Neumann-Kelvin Theory (Neumann-Kelvin 이론을 사용한 조파저항 계산)

  • S.J. Kim;S.J. Lee
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.29 no.3
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    • pp.71-79
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    • 1992
  • In order to obtain the wave-making resistance of a ship, so-called the Neumann-Kelvin problem is solved numerically. For computing the Havelock source, which is the Green's function of the problem, we adopted the methods given by Newman(1987) for the term representing the local disturbance, and Baar and Price(1988) for the wave disturbance, respectively. In the numerical code we developed, the source strength is assumed as bilinear on each panel and continuous throughout the hull surface. The wave-making resistance is calculated using the algorithm of de Sendagorta and erases(1988), which makes use of the wave amplitude far downstream. The Wigley hull was chosen for the sample calculation, and our results showed a good agreement with other existing experimental and numerical results.

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Numerical Calculation of the Flow around a Ship by Means of Rankine Source Distribution (Rankine Source 분포를 이용한 선체주위 자유표면류의 수치계산)

  • Jae-Shin,Kim;Kwi-Joo,Lee;Soon-Won,Joa
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.32-42
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    • 1990
  • The method using Rankine Soure distribution over the hull surface and undisturbed free surface was applied to calculate the free surface flow around a ship. The ship hull as well as a local portion of the undisturbed free surface arc geometrically represented by quadrilateral panels and the source density is determined so as to satisfy the linearized free surface condition based on the double model flow. The pressure distribution, wave resistance, wave profile and hydrodynamic sinkage force and trim moment for the Wigley hull and the Series 60 hull with $C_B=0.60$ were calculated in the fixed condition. The calculated results were compared with the measured values. The dependance of the solution on the panel arrangement, particularly on the free suraface, was also studied through 11 numerical test cases for the Wigley hull.

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An Analysis of Excitation Forces on the Ship Hull Induced by the Propller (프로펠러에 의해 유기된 선체표면 기진력 해석)

  • C.S. Lee;J.T. Lee;J.C. Suh;Y.G. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.29 no.1
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    • pp.81-92
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    • 1992
  • This paper deals with the procedure for developing a computer program which can predict the pressure fluctuation on the ship hull by solving the boundary value problem on the hull subject to the influence of the unsteady propeller and cavity motions. The program is applied to the solution of flow around a sphere under the influence of point sources simulating the propeller cavity, and then is compared with the analytic solution based on Butler's sphere theorem. The effect of free surface condition, either pressure-free or rigid-wall, upon the pressure distribution is studied. The computer code is also applied to a RO-RO ship, leading to the conclusion that the package may be useful for the analysis of excitation forces on the ship hull induced by the propeller in the design process.

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A Numerical Analysis Review of Motion Response Characteristics and Hydrodynamics in Catamaran (쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력에 관한 수치해석 비교검토)

  • Oh, Young-Cheol;Ko, Jae-Yong
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • s.35
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 선박 고속화와 해양레저선박에 대한 관심 증대로 쌍동형 선체건조가 증가하고 있으며 일반적으로 쌍동형 선체는 복원성, 내항성능 및 저항추진 등에서 단동형 선체보다 고속선형 및 갑판활용에 적합하다고 알려져 있다. 하지만, 쌍동형 선체는 갑판 상에서 두 개의 선체를 동체로 결합시킨 선체로서 운동 시 부체 간 공진현상이 수반된 자유표면 거동과 유체력이 발생할 수가 있다. 따라서, 이 논문에서는 이런 공진현상을 감쇠시킬 수 있는 방안을 모색하여 합리적인 쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력을 산출하였다.

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On the Two-Dimensional Hydrodynamic Pressure on the Hull Surface of the Chine-Type Ship in Vertical Vibration (Chine형(型) 선체(船體)의 상하진동시(上下振動時) 선체표면(船體表面)에 작용(作用)하는 유체압력(流體壓力)에 관(關)한 고찰(考察))

  • Keuk-Chun,Kim
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.6 no.2
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    • pp.11-16
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    • 1969
  • To grasp the characteristics of hydrodynamic pressure distribution on the hull surface of the chine-type ship in vertical vibration of high frequency the hydrodynamic pressure on the surface of two dimensional cylinders of the curvilinear-element section with chines is investigated in comparison with those of the rectangular section, of the circular section, of the elliptical section, of the triangular section, and of the Lewis form of hypotrocoidal character. The results on the chine-type show markably different characteristics in the pressure distribution from the others.

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Investigation on optimum cavitation-erosion protection potential of anodized 5083-H321 Al alloy in sea water (양극산화 처리된 5083-H321 알루미늄 합금의 해수 내 캐비테이션-침식 방지를 위한 최적 방식전위 규명)

  • Yang, Ye-Jin;Jang, Seok-Gi;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.143-143
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    • 2016
  • 알루미늄 합금은 내구성과 내식성이 우수할 뿐만 아니라 다양한 표면개질을 통해 그 표면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히 Al-Mg계 5083-H321 Al 합금의 경우 가공성 및 용접성이 우수하여 선체 재료로 널리 이용되는데, 이는 선체중량의 경량화가 가능하여 연료비 절감과 빠른 선속 등 다양한 이점을 지니기 때문이다. 그러나 선속의 고속화에 따라 선체에 가해지는 유체충격이 증가하고 정압 저하에 기인하여 캐비테이션-침식 손상이 증가할 뿐만 아니라 해수환경 특성 상염소이온의 존재로 부식이 가속화되는 등 침식 및 부식의 시너지효과로 손상은 크게 증가한다. 이에 대한 방지대책으로 다양한 표면개질 기법이 제안되고 있으나 강한 충격압이 동반된 캐비테이션 침식-부식 복합 손상 환경에서는 표면처리만으로는 불가능할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 양극산화된 5083-H321을 대상으로 캐비테이션 환경 하에서 일정 전위를 인가하여 침식-부식 손상이 최소화되는 최적전위를 규명하고자 한다. 이를 위해 먼저 분극 실험을 통해 재료의 전기화학적 거동을 바탕으로 임의의 전위를 선정하고 해당 전위를 인가한 상태에서 캐비테이션 실험을 실시하였다. 이때 분극실험과 캐비테이션-전기화학 복합실험 모두 $25^{\circ}C$의 해수에서 실시하였으며, 전기화학적 분극실험은 유효면적이 $3.24cm^2$인 시편에 2 mV/s의 분극속도로 0 ~ -3 V 까지 인가하였고, Ag/AgCl 기준전극과 백금대극을 사용하였다. 캐비테이션-전기화학 복합 실험은 정전위를 인가한 상태에서 $30{\mu}m$의 진폭으로 20분간 실시하였으며, 혼팁과 시험편 사이의 거리는 1 mm로 일정하게 유지하였다. 실험 후 표면 손상의 정량적 분석을 위해 인가된 전위별 전류밀도를 비교하고, 무게감소량을 측정하였으며, 손상특성 분석을 위해 3D현미경과 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면을 분석하였다.

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계산 유체역학의 기술 개발과 선형 설계

  • 곽승현
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.8-10
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    • 1993
  • 선박에너지 개발을 위한 미래의 유력한 추진체로서 초전도 자력장을 이용한 선박을 들 수 있는데 이와 같은 경우에는 실험을 하기에는 비용이 엄청나게 소요되고 설비 자체가 복잡하기 때문에 CFD를 이용해서 초기 계\ulcorner을 구상하고 선체 주위의 유동장의 제어 및 기초 설계를 하여야 할 것이다. CFD계산을 통해 일반적으로 얻을 수 있는 것은 -압력 분포 -자유 표면 파고 -유속 분포 -유선 추적 -선체 표면의 응력 분포 -한계 유선 분포 -선미 와류 생성 과정 -선체 저항 계산 등으로 선형 개발에 필요한 기본 자료들이다. 여기서 CFD의 유용가치를 강조할 수 있는데 위의 많은 데이터를 실험을 통해서 얻으려면 막대한 경비와 노력이 투입되어야 한다. 또한 현재의 실험 시설로는 정량적으로 측정할 수 없는 부분도 일부 있다. CFD의 경우는 그러한 어려움은 없으나 꼭 필요한 것이 수치계산의 검증이다. 계산 결과의 유효성(validity)을 검증해야 한다는 의미이다. 계산은 실험을 통하여 반드시 비교 검토가 이루어져야 하며 이의 수단으로 선박 분 야에서는 Wigley 모형이나 Series 60와 같은 것들이 사용되고 잇다. 당 연구소의 저항추진연구 실에서는 CFD의 연구가 수년 전부터 소수의 인원을 중심으로 이루어져 왔다. 이와 관련하여 대표적인 몇 가지만 소개하고자 한다.

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Practical Method for Generating Surface Mesh using Offset Table (기본 오프셋을 이용한 상선의 선체표면 격자계 생성방법)

  • Wo-Joan Kim;Suak-Ho Van
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.1
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    • pp.61-69
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    • 1999
  • To promote the usability of CFD techniques for the basic hull form design, a hull surface mesh generating program, based on given station offsets and centerline profile, is developed. The new method employs non-uniform parametric splines with predetermined waterline end-shapes of natural spline, normal spline, ellipse, parabola hyperbola, and their combinations. Generated hull surface meshes can be utilized for potential panel method immediately and can be also used as a boundary grid surface for 3-D field grid system. Mesh topology chosen to represent hull surface can be transformed into a rectangle, which he1ps the flow solvers to transform surface meshes for the nonlinear free surface condition or to define the turbulence quantities. To prove the applicability, a container ship with bow and stem bulb is chosen, and the procedures generating hull surface meshes are described.

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Computation of Turbulent Flow around a Ship Model with Free-Surface (자유표면을 포함한 선체주위 난류유동 해석)

  • Jung-Joong Kim;Hyoung-Tae Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.38 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • The computations of the turbulent flow around the ship models with the free-surface effects were carried out. Incompressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations were solved by using an explicit finite-difference method with the nonstaggered grid system. The method employed second-order finite differences for the spatial discretization and a four-stage Runge-Kutta scheme for the temporal integration. For the turbulence closure, a modified Baldwin-Lomax model was exploited. The location of the free surface was determined by solving the equation of the kinematic free-surface condition using the Lax-Wendroff scheme and a free-surface conforming grid was generated at each time step so that one of the grid boundary surfaces always coincides with the free surface. An inviscid approximation of the dynamic free-surface boundary condition was applied as the boundary conditions for the velocity and pressure on the free surface. To validate the computational method developed in the present study, the computations were carried out for beth Wigley and Series 60 $C_B=0.6$ ship model and the computational results showed good agreements with the experimental data.

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