• 제목/요약/키워드: 유체동역학적 응답

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강성변화의 선체응답에의 영향 (Effect of Flexibility Variations on Ship Responses)

  • 권영섭
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.151-171
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    • 1992
  • 선체응답의 변화를 고찰, 계산 결과를 요약하였다. 이에 대한 계산은 유체 동력학적 해석을 이용하였으며 본 이론의 합리성을 아울러 지적하였다. 선체의 유연성을 증가시킴으로서 추격선두 굽힘 모멘트는 줄지만, 모멘컴 굽힘 모멘트는 일반적으로 증가함이 나타났다.

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하나 또는 두개의 지주를 갖는 소수선면 쌍동선의 유체동역학적 특성 비교 (A Comparison of Hydrodynamic Characteristics of Single and Tandem Strut SWATH Ships)

  • 전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.102-116
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    • 1992
  • 하나 또는 두개의 지주를 가지는 소수선면 쌍동선의 유체동역학적 특성에 대한 비교 연구결과를 다루었다. 두 모형선으로 정수중에서의 저항, 파랑중에서 정지 및 속도를 가질 때의 6자유도 운동응답, 그리고 파랑하중 등을 수조 실험실에서 측정하였으며 수치해석결과들과 자세하게 비교하였다. 본 연구 결과에 의거하여 두 SWATH 모델들의 장단점을 열거하였으며 이는 SWATH선의 설계 고려에 유익하게 쓰여질 수 있다고 생각된다.

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입형펌프의 동적 응답해석 (Dynamic response analysis of vertical pumps)

  • 양보석;김원철;임우섭;권명래
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.362-372
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    • 1989
  • 본 연구에서는 입형펌프를 회전체, 컬럼 및 배럴, 그리고 수윤활 베어링으로 기지된 3층 구조물로 하고 각 부분 상호간에 발생하는 유체력을 고려한 선형 수학모델을 작성하였다. 유체에 의한 압력효과를 Fritz의 제안식에 의해 물의 부가질량으로, 그리고 임펠러 및 라이너 링의 동적계수를 Yang의 식을 이용하여 산출하였다. 이를 이용하여 입형펌프의 고유치 해석과 불평형 진동응답 그리고 오부로부터 주기적인 외력이 가하여진 경우의 시간응답해석을 직접적분법인 Newmark-.betha.법을 이용하여 구하고 입형펌프의 동적응답특성을 명확히 하였다.

비특이화 간접경계적분방정식 방법을 이용한 부유식 구조물의 유체동역학적 거동에 대한 주파수영역 해석 (Frequency Domain Analysis for Hydrodynamic Responses of Floating Structure using Desingularized Indirect Boundary Integral Equation Method)

  • 오승훈;정동호;조석규;남보우;성홍근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권1호
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    • pp.11-22
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    • 2019
  • In this paper, a Rankine source method is applied and validated to analyze the hydrodynamic response of a three-dimensional floating structure in the frequency domain. The boundary value problems for radiation and diffraction problem are solved by using a desingularized indirect boundary integral equation method (DIBIEM). The DIBIEM is simpler and faster than conventional methods based on the numerical surface integration of Green's function because the singularities of Green's function are located outside of fluid regions. In case of floating structure with complex geometry, it is difficult to desingularize the singularities of Green's function consistently. Therefore a mixed approach is carried out in this study. The mixed approach is partially desingularized except singularities of the body. Wave drift loads are calculated by the middle-field formulation method that is mathematically simple and has fast convergence. In order to validate the accuracy of the developed program, various numerical simulations are carried out and these results are analyzed and compared with previously published calculations and experiments.

선체거더 충격응답의 근사해석 (Approximate Analysis of Shock Response for Ship Hull Girder)

  • 송준태;박병욱;안진우;조윤식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.75-84
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    • 1996
  • 수중폭발에 의한 선체충격응답의 이론적 해석은 충격파를 전달하는 유체와 구조와의 복잡한 상호작용 문제로 귀착되나, 함정 내충격 설계의 측면에서 주요 관심사가 되는 선체의 충격운동은 폭발의 초기에 발생하므로 충격응답의 해석을 폭발의 초기로만 한정할 경우에는 매우 단순화된 구조동역학적 방법에 의해 충격응답을 근사적으로 산정할 수 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 충격파에 의해 가속되는 선체 몰수부 단면에 해당하는 물기둥에 전달되는 운동량을 이상화하고, 이를 이용하여 선체거더의 충격응답을 근사 해석할 수 있는 기법을 제시하였다. 또한 이를 토대로 개발한 전산 프로그램을 이용하여 상자형의 단순모델에 적용하여 본 방법의 실용성을 검증하고 여러 가지의 구조특성 및 폭발 조건에 따른 충격응답을 해석하여 그 특성을 분석하였다.

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에너지 소산 모델을 이용한 잠수된 가동식 방파제의 유체동역학적 성능 수치해석 (Numerical Analysis of Hydrodynamic Performance of a Movable Submerged Breakwater Using Energy Dissipation Model)

  • 김도현;구원철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.287-295
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    • 2012
  • Hydrodynamic performance of a movable submerged breakwater was analyzed using energy dissipation model. Based on two-dimensional boundary element method the equation of motion including a viscous dissipation term proportional to velocity squared was solved by Newton-Raphson method. Energy dissipation coefficients as well as reflection and transmission coefficients of a submerged flat plate were calculated with various plate lengths and thickness. Both real and imaginary components of body displacement and forces were used to solve the motion of breakwater accurately. The effect of the magnitude of dissipation coefficient on the body displacement was evaluated. The results from the potential theory with no dissipation term were found to be an overestimate in resonance frequency.

한국 연안 해상풍력 구조물의 설계조건 비교분석 (Comparative Analysis on the Design Conditions for Offshore Wind Power Structures in the Coastal Sea of Korea)

  • 고동휘;정신택;조홍연;강금석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.25-32
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    • 2014
  • 해상풍력 구조물은 풍속과 파고 등 유체동역학적 하중의 영향을 받는다. 유럽의 경우 다수의 해상풍력발전기가 설치되어 있고, 한국의 경우에는 설치사례가 없으나, 해상풍력발전에 대한 관심이 고조되어 조만간 설계단계가 도래할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 ABS(2010, 2013)와 IEC(2009)에서 제공하는 설계 기준을 이용하여 구조물의 신뢰성 수준을 검토하였다. 한국 연안 4개 지점(군산, HeMOSU 1호, 목포, 제주)의 해상조건을 사용하여 바람과 파랑하중, 해상풍력발전 구조물의 응답에 대하여 적용하였다. 검토 결과, 태풍이 우세한 해역의 경우 큰 변동성 때문에 IEC 설계기준을 한국 연안에 적용하는 경우, 유럽 해상에 적용한 결과보다 신뢰도 지수가 낮게 산정되었다. 유럽의 경우와 유사한 수준의 신뢰도 확보를 위해서는 ABS(2010, 2013) 100년 빈도 설계기준을 적용하는 것이 바람직한 것으로 파악되었다. 그러나, IEC 기준은 태풍의 영향에 대한 고려가 미흡하고, ABS 기준은 WSD 설계법이므로 국내 실정에 맞는 Level 1 신뢰성 설계법 도입이 필요하며, 국내 바람과 파랑 하중에 대한 통계적 특성을 고려하여 설계방정식을 설정하는 것도 필요하다.

유한요소법을 이용한 2차원 사각탱크내 비선형 슬로싱 동응답 해석 (Dynamic Response Analysis of Nonlinear Sloshing in Two Dimensional Rectangular Tank using Finite Element Method)

  • 조진래;이홍우;하세윤;박태학;이우용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.33-42
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    • 2003
  • 본 논문에서는 2차원 사각탱크내 비압축성, 비점성, 비회전 유동에 대한 비선형 슬로실 해석을 다룬다. 유체영역의 지배방정식으로 포텐셜 이론에 기반을 둔 라플라스 방정식을 사용한다. 대변형의 슬로싱 거동을 표현하기 위하여 베르누이 방정식으로부터 유도된 운동 및 동역학적 자유표면 경계조건을 적용한다. 이러한 비선형 슬로싱 문제는 9결점 요소를 사용한 유한요소법에 의하여 해석되어 진다. 경계조건에 대한 시간적분과 정확한 속도계산을 위하여 각각 예측자-수정자 기법 및 최소자승법을 도입하였다. 또한, 자유표면 추적에서 야기되는 안정성 문제는 시간변동에 대한 자유표면 위치를 직접 계산함으로써 확보할 수 있었다. 외부 조화가진에 대한 본 논문의 결과는 선형이론해 또는 참고문헌의 결과와 비교하여 매우 정확하고 안정적이었다. 프로그램 검증 후, 유체높이와 가진크기에 대한 슬로싱 응답특성을 분석하였다.

부유식 진동수주형 파력발전기(BBDB)의 유체 동역학적 성능 실험 연구 (Experimental Study of Hydrodynamic Performance of Backward Bent Duct Buoy (BBDB) Floating Wave Energy Converter)

  • 김성재;권진성;김준동;구원철;신성원;김규한
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.53-58
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    • 2012
  • An experimental study on the hydrodynamic performance of a backward bent duct buoy (BBDB) was performed in a 2D wave tank. The BBDB is one of the promising oscillating water column (OWC) types of floating wave energy converters. Two different corner-shaped BBDBs (sharp-corner and round-corner) were used to measure the maximum chamber surface elevations and body motions for various incident wave conditions, and their hydrodynamic characteristics were compared. In order to investigate the effect of the pneumatic pressure inside the chamber, the heave and pitch angle interacted with elevations were compared for both open chamber and partially open chamber BBDBs. From the comparison study, the deviation in the chamber surface elevations between the two shapes of BBDBs was found to be significant near the resonance period, which may be explained by viscous energy loss. It was also found that the pneumatic pressure noticeably affected the chamber surface elevation and body motions.