본 연구에서는 반잠수식 Rig의 형상에 따른 최적 형상을 검토하기 위하여 최근 건조되고 있는 4-Column과 2-Lowhull 을 가진 원통형 Column과 4각 Column형을 공시모형으로 택하여 규칙파중 두 구조물에 작용하는 유체력과 유체력에 의한 운동 응답을 계산, 형상에 따른 유체 역학적 특성과 동요 진폭의 관계를 검토하였다. 수치계산은 3차원 특이점 분포법을 이용하여 정상상태에 대하여 실행하였다. 구조물의 형상과 역학적인 간섭의 영향을 이용, 보다 성능이 우수한 형상을 얻을 수 있음을 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권5호
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pp.627-634
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2012
본 연구는 개발된 인플래터블 카약의 유체역학적인 성능평가를 위한 수조시험 및 그 결과에 대한 내용을 포함하고 있다. 개발된 인플래터블 카약과 해외제품에 대한 경사시험, 선회시험은 해양공학수조에서 시제품에 대한 시험이 수행되었고 저항시험은 회류수조에서 축소된 모형선을 이용한 시험이 수행되어졌다. 다음과 같은 성능평가 방법을 이용하여 개발된 카약과 해외제품에 대한 각각의 장 단점이 비교되어졌다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권3호
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pp.334-341
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2015
본 연구는 새로운 3종 인플래터블 카약(inflatable kayak)의 유체역학적인 성능을 평가하여 신제품 개발에 필요한 정보를 제공하는 것이다. 유체역학적 제계산 및 해양공학수조와 회류수조를 이용하여 유체역학적인 성능을 평가한 결과는 첫째, v-hull kayak의 복원팔이 132.4mm으로 가장 크고, 선회반경은 가장 작게 나타났다. 둘째, needle knife kayak의 저항은 71N으로 가장 작게, 무게중심은 0.128m 가장 낮게 나타났으나 전반적으로 밀림(draft)이 발생하였다. 결론적으로 v-hull kayak은 복원성과 선회성면에서 needle knife kayak은 무게중심과 저항성면에서 우수하다고 판단된다.
전산유체역학 소프트웨어의 일부 개발자 및 사용자는 최신 전산유체역학 소프트웨어가 최소한 단상 원자로 안전문제는 타당하게 해석할 수 있을 것으로 생각하지만 계산 결과에는 여전히 제한성 및 불확실도가 존재한다. 현재 한국원자력안전기술원에서는 규제관점에서 원자로 안전문제에 대한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 성능평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 축소 APR+ 원자로 내부유동 해석시다공성 모델을 적용한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 예측 성능을 평가하기 위해 ANSYS CFX R.14 및 FLUENT R.14 에 탑재된 수치모델을 이용하여 계산을 수행하였다. 결론적으로 전산유체역학 소프트웨어에 따라 축소 APR+ 원자로 내부유동 분포는 국부적으로 차이가 발생하였다. 비록 제한된 수의 측정치로 인해 상용 전산유체역학 소프트웨어간 예측성능을 평가하기에는 다소 한계가 있으나 CFX R.14 가 FLUENT R.14 에 비해 상대적으로 타당한 예측결과를 제시하였다. 한편 적용된 차분법의 차이로 인해 동일한 격자에 대해 FLUENT R.14 가 CFX R.14 에 비해 상대적으로 많은 계산 메모리를 필요로 하였다. 따라서 대용량 병렬 계산시 가용한 계산 자원에 적합한 전산유체역학 소프트웨어가 선정되어야 한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권6호
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pp.614-619
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2015
본 연구는 자율무인잠수정의 운동성능을 예측하기 위한 동역학모델에 관한 연구이다. 이 모델은 선체의 동역학 상태변수들과 잠수정의 운동을 결정하는 힘들의 항으로 구성되어 있다. 힘에 영향을 주는 항은 유체정역학적 힘, 부가질량에 의한 힘, 유체동역학적 감쇠력, 그리고 양력과 항력으로 구성된다. 이 힘의 항들을 이론식과 유체동역학해석법에 의해 구하였다. 수중운동 시뮬레이션에는 PD제어기를 사용하였다. 또한 유체항력은 수조시험을 통해서 검증하였고, 무인잠수정의 운동성능은 인근 실해역에서의 경유점 추종시험을 통해서 부분적으로 검증하였다.
해양오염 사고시 유출유의 수거를 위하여 사용되는 유회수기에 대하여 고찰하였다. 논문의 주요 내용은 (1) 유회수기의 종류, 장단점, 성능지표 및 시장현황에 대한 개괄적인 설명과 (2) 유회수 성능에 영향을 미치는 인자들에 대한 고찰, 그리고 (3) 유회수기 분야에 대하여 현재까지 발표된 논문들에 대한 핵심 아이디어들을 소개하였다. 끝으로 (4) 유체역학적 관점에서 본 유회수기의 특성과 해양, 토목, 기계등 유사관련분야의 연구결과가 유회수기 해석에 어떻게 이용될 수 있는지에 대하여 고찰하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권6호
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pp.623-630
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2013
본 연구는 기 개발된 인플래터블 카약(RPO-2)과 새롭게 개발된 인플래터블 카약(RD-FK-11, RD-FK-12)의 유체역학적인 성능평가를 위하여 경사시험과 선회시험은 해양공학수조에서 저항시험은 축소된 모형선을 제작하여 회류수조에서 수행되었다. 결론적으로 각각의 카약에 대한 다양한 성능시험결과 복원성 측면에서는 KONA가 유리하고, 선회력과 무게중심 측면에서는 RD-FK-12가 우수하고, 저항성능 측면에서는 RD-FK-11이 KONA와 RPO-2에 비해 우수하였다.
쌍동선형은 단동선형에 비해 안정성 및 저항성능이 우수하며 그 형상은 일반적으로 대칭 및 비대칭으로 구분한다. 이러한 쌍동선은 고속으로 운항하는 경우 선체사이의 파랑 중첩현상을 줄이기 위해 주로 비대칭선형을 사용한다. 또한, 중소형선박은 선미터널을 적용하여 추력효율을 향상시킨다. 본 연구에서는 비대칭 고속 쌍동선의 선미터널 입구영역의 경사각 변화에 따른 유체역학적 특성(저항성능, 항주자세, 압력분포)에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램 STAR CCM+를 이용하였다.
지난 20여년간 전산유체역학은 알고리즘의 개발뿐만 아니라 컴퓨터의 성능 향상에 힘입어 많은 발전을 거듭하여 이제는 유체역학의 한 분야로서 필수적인 학문이 되었다. ADD의 유도무기 개발에 있어 형상설계 및 공력해석의 업무는 사업도출 직후 초반시점부터 수행하여 할 아주 중요한 연구 분야이다. 또한 구조, 제어공학 및 구동분야와 연계된 공력자료를 생산하여 제공하는 데 있어 CFD를 응용하여 많은 공학적인 난제를 해결하고 있다. 이에 관련된 기술적인 CFD의 역할 및 기여도에 대하여 소개하고자 한다.
3차원 모델링을 이용하여 연료전지의 유로형상과 유체의 흐름 방향에 따른 연료전지의 성능에의 영향성을 분석을 수행하였다. 본 연구에서 연료전지 내부의 각 유로형상과 유동장의 변화에 전류밀도와 온도의 분포가 어떻게 이루어져 있는지를 분석하였고, 연료전지 단위셀의 전체적인 성능을 분석하였다. 3차원 모델링을 수행하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 전산유체역학을 이용하여 풀었다. 전산유체역학에 전기화학반응의 모델을 융합하여 계산을 수행하였다. 또한, 본 연구에서는 직선유로와 실제 사용되는 형태인 직사각형 모양의 유로형태를 모사하여 유로구조의 영향성을 분석하였다. 그리고 유체의 유동장을 변형시켜 그 영향성과 결과를 비교해 보았다. 본 전산모사 연구를 통하여 연료가 풍부한 부분보다는 산소가 풍부한 부분에서 전류밀도가 보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 전반적으로 전류밀도가 높은 곳에서 온도가 높은 것으로 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 온도의 분포와 유로형상과 유동장 그리고 전류밀도의 연관성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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