• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.4 no.1
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• pp.62-70
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• 1990

Cauchy의 적분공식을 복소속도(complex velocity)에 적용하여 포텐시얼 유동을 해석하는 복소경계요소법이 개발되었다. 이 결과로 얻어지는 적분방정식은 경계면에서의 접선속도(tangential velocity)와 법선속도(normal velocity)의 함수로 주어진다. 자유수면에서의 접선속도의 시간변화(evolution of tangential velocity)를 수식화하기 위하여 새로운 비선형 동역학적 자유수면경계조건(nonlinear dynamic free surface boundary condition)을 유도하였다. 복소포텐시얼 대신 복소속도를 이용하는 이 방법은 유장내의 특이점(field singularity)을 용이하게 고려할 수 있으며, 수치미분없이 직접 경계면에서의 유속을 해로서 구하게 된다. 그러나 자유수면이 존재하는 문제의 경우에는, 자유수면에서의 동역학적 경계조건을 만족 시키기 위한 계산과정에 접선 벡타의 변화량을 추정하는 것이 포함되게 되어, 계산과정이 다소 복잡하게 된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.34 no.5
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• pp.331-336
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• 2010

The free surface influenced the wake behind a circular cylinder and its effects were investigated experimentally in a circulating water channel with the variation of water depth. Instantaneous velocity fields were measured in this paper. The measured results has been compared with each other to investigate the flow characteristics of the circular cylinder's 2-dimensional section at $Re=1.0{\times}10^3$ using 2-frame grey level cross correlation PIV method. The flow around the circular cylinder with free surface affected the wake structure. Especially, in case of d=1.0D, the boundary layer was measured in the whole area. The separation point and boundary layer of the circular cylinder could be controlled by the water depth.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.32 no.1
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• pp.9-14
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• 2008

VOF method is known as one of the most effective numerical techniques handling two-fluid domains of different density simultaneously. Present study deals with the numerical analysis of flow field around bodies steadily moving near free-surface using FLUENT-VOF method. Validations were made by applying to three typical examples ; 2-D submerged hydrofoil, 3-D surface piercing body and container ship. It was found that the commercial software, FLUENT, is useful in practical use, and VOF method is capable of handling free-surface around moving bodies although discussions are limited to the analysis in qualitative sense.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.28 no.2
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• pp.118-131
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• 1991

The effects of free surface on vortex shedding phenomena around a bluff body were studied by both numerical simulation and flow visualization experiments. A vortex method, which approximates the vorticity field as the sum of discrete vortices; was used for the numerical simulation. Flow visualization experiments were performed in the KRISO cavitation tunnel. Hydrogen bubble was used as illumination material. Free surface elevation was also measured during experiments. The hydrodynamic drag and lift were predicted by numerical simulation. The predicted period of vortex shedding was compared with the results of experiments.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.06a
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• pp.127-129
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• 2013

문풀은 해저케이블선, 해저탐사선, 생산용 부선, 드릴쉽과 같은 여러 종류의 선박에 설비되어 해상에서 각 작업에 필요한 장비의 진수 및 작업공간으로 활용되고 있다. 이러한 문풀내 자유수면의 유동은 정수중 부유체의 이동으로 인한 것과 작업중인 부유체에 작용하는 입사파에 의해 기인하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 입사파에 의한 문풀내 유동 특성을 분석하기 위하여 다양한 해상상태, 즉 서로 다른 파고와 파장에서의 자유수면의 변화와 문풀에 작용하는 유체력 계산을 CFD에 의하여 수행하였다. 수치 계산 결과 문풀내 수면 상승 및 유체력은 파고 및 파장에 의해 크게 영향을 받고 이것은 보오텍스와 같은 비선형 현상에 의한 것임을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.04a
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• pp.389-391
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• 2010

The Free surface influenced the wake behind a circular cylinder and its effects were investigated experimentally in a circulating water channe with the variation of water depth Instantaneous velocity fields were measured in this paper. the measured results has been compared with each other to investigate the flow characteristics of the circular cylinder's 2-dimensional section at $Re=1.0\times10^3$ using 2-frame grey level cross correlation PIV method. The flow around the circular cylinder with free surface affected the wake structure. especially, in case of d=1.0D, the boundary layer was measured in the whole area. The separation point and boundary layer of the circular cylinder could be controlled by the water depth.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.30 no.8 s.114
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• pp.631-636
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• 2006

In this paper, the wave pattern around the hull with the transom stern advancing on the free surface with a constant speed was taken into consideration. To solve the problem the numerical analysis program was developed using Rankine source panel method based on potential flow analysis technique. The non-linearity of the free surface boundary conditions was fully satisfied. To verify the validity of the developed program the numerical calculations for Athena hull and KCS(KRISO container ship) hull was performed. The results of the numerical computation was compared with the ones of the model test experiment.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.35-43
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• 2016

본 연구에서는 EDISON의 해석자를 활용하여 선박의 최적 운항 자세 도출과 같은 실용적 문제 해석뿐 만 아니라 자유 수면 및 대칭 경계 조건이 수직한 몰수 익형 주위 유동에 미치는 영향을 분석하는 학술적 연구를 수행하였다. 선박의 자세에 따른 저항 변화를 분석한 결과 0.5m 선수 트림에서 선체 저항이 가장 작은 것으로 나타났으며, 이는 유동 가속에 의한 선수 어깨부의 낮은 압력 및 선미부에서의 압력 회복에 의한 것이다. 반면, 1.0m 선미 트림에서 선체 저항이 가장 큰 것으로 나타났는데, 평형 상태보다 선미부의 압력 회복이 약하기 때문이다. 또한 자유 수면과 대칭 경계 조건이 날개 성능에 미치는 영향을 분석한 결과, 비현실적 대칭경계 조건으로 인해 날개 양력이 13%~16% 크게 나타났으므로 대칭경계조건을 사용할 경우에는 이러한 오차를 감안해야 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.29 no.1
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• pp.41-46
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• 2005

In this paper, the flow phenomena and free surface wave pattern around the hull with a transom stern advancing on the free surface in steady state had been studied and the numerical analysis program had been developed using Rankine source panel method based on potential flow analysis in which the non-linearities of the free surface boundary conditions had been fully satisfied. To verify the validity of the developed program the numerical calculations for Athena hull and KCS(KRISO container ship) hull had been performed and the results of the numerical computation had been compared with the ones of the model test experiment.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1994.10a
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• pp.191-200
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• 1994

사각형 유체저장탱크의 바닥에 놓여져 있는 사각형 블럭의 크기 및 위치가 자유수면의 유동진동수와 모드형상에 미치는 영향에 대하여 선형파이론을 적용하여 검토하였다. 유체의 영역을 3부분으로 나누고 각 영역에서의 속도포텐셜을 입사파와 블럭으로 인해 발생되는 반사파 및 전달파의 항으로써 표현하였다. 그리고 블럭에 의한 파의 반사율과 전달율은 유체영역의 경계에서 속도포텐셜과 유체입자의 속도가 연속인 조건을 사용하여 구하였다. 연구결과 블럭의 높이와 폭은 자유수면의 고유진동수에 크게 영향을 미치며 높이와 위치는 모드형상에 주로 영향을 준다. 블럭이 높고 폭이 넓을수록 고유 진동수는 감소하며 블럭이 높고 탱크의 벽면으로 이동할수록 모드형상은 크게 변한다.