• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.1-13
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• 2000

본 논문에서는 무한수심의 해양에서 파랑 중의 세장선에 작용하는 선형 및 비선형 동유체력의 계산을 위해 unified 이론을 적용하고자 한다. 세장선은 전진속도를 가지지 않는 것으로 가정하였으며, 이러한 가정은 FPSO, shuttle tanker 등과 같은 선박에 적용된다. Unified 이론을 적용하기 위해 우선 스트립 이론의 결과를 필요로 하며, 이를 위해 NIIRID를 이용하였다. 선형이론을 적용하여 선박의 동유력체 계수 및 운동응답특성들을 살펴보았으며, 이들 결과를 이용하여 2차 비선형 동유체력을 구하였다. Unified 이론은 2차원 결과를 단순히 합한 스트립 이론에 3차원 수정항을 더하기 때문에, 선형이론의 경우 heave 및 pitch 운동에 대해 3차원 panel 프로그램들과 비슷한 정확도를 기대할 수 있다. 특히 본 연구에서는 이러한 선형이론을 2차 동유체력의 계산으로 확장하였으며, 이러한 확장이 합리적인 결과를 주고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.22-28
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• 1999

복합원형 실린더군의 미소진폭 동위상 진동유동에 대해 수치해석적 및 실험적으로 연구하였다. 유동장은 내부와 외부로 분리하여 해석되어진다. 1차 비선형해는 스톡스 진동해로서 해석적으로 구해지며, 경계층 외부의 2차 정상유동은 경계적분법(Panel Method)와 유한체적법(Finite Volume Code)에 의해 구하였다. 수치해석해와 정성적 정량적으로 비교하기 위하여, 전유동장 측정기법의 하나인 입자영상유속계(PIV)기법을 사용하였으며, 계산시간 단축을 위해 영상압축 및 코드화기법에서 개발된 삼단계추적 알고리즘을 도입하였다. TLP등 저 댐핑 시스템에 있어서 작지만 0 아닌 항력계수의 정확한 시스템 거동 및 공진에 의한 파괴문제에 있어서 중요한 과제이다. 본 논문에서는 실린더의 갯수와 배열, 간격의 변화에 따른 항력계수 값들을 계산하여 도표화하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.688-698
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• 2009

In this paper, the steady lift force acting on a slender body moving beneath regular wave systems of arbitrary wavelengths and directions of propagation is considered. The momentum conservation theorem and the strip method are used to obtain the hydrodynamic forces acting on the body and affecting its motions on the assumption that the body is slender. In order to obtain the vertical steady force acting on it, or the free surface suction force, the second-order hydrodynamic forces caused by mutual interactions between the components of the first-order hydrodynamic forces are averaged over time. The validity of the method is tested by comparison of the calculated results with experimental data and found to be satisfactory. Through some parametric calculations performed for a typical model, some useful results are obtained as to the depth of submergence of the body, wavelengths, directions, etc.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.42-57
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• 1995

자유표면의 유동문제는 저항추진성능과 내항성능이 우수한 선박과 파랑중 작업성능이 우수한 해양구조물의 설계와 관련되어 조선해양공학분야에서 지속적으로 관심의 대상이 되어온 연구분야이다. 본 논문에서는 선체주위 유동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위한 3차원 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로 경계요소법을 사용하였으며, 그린함수는 간단한 랜킨소오스를 사용하였다. 전 경계요소면은 8점 경계요소로 표시하여 기하학적 특성을 정밀하게 반영하고자 하였다. 자유표면에서 속도포텐셜의 변화를 정규화된 8점 경계요소에서 이중 2차 스플라인함수(bi-quadratic spline function)로 표시함으로써 자유표면에서의 수치감쇠 및 분산오차를 개선하였다. 한편 물체표면에서의 물리량은 8점 경계요소의 특성을 살려 이중 2차 다항식(bi-quadratic function)으로 근사하였다. 이와같이 계산영역에 따라 해의 특성에 부합하는 수치방법을 채택함으로써 수치해의 정확성과 효율성이 향상되도록 하였다. 개발한 수치해법의 효능을 검증하기 위해 계산예로서 정상유동 및 비정상유동의 경우 Neumann-Kelvin문제를 다루었다. 본 방법에 의한 몰수 타원체 및 Series 60선에 대한 조파저항 계산결과는 적은 파넬수를 사용하고도 기존의 계산치는 물론 실험치와 좋은 일치를 보였다. 변형된 Wigley선형에 대한 동유체력 계산결과도 기존의 실험치 및 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 비정상 유동의 경우 랜킨소오스법에서 일반적으로 적용하는 상류방사조건은 무차원주파수가 1/4보다 큰 경우에만 유효하므로, 본 논문에서는 파동방정식 연산자를 이용하여 무차원주파수가 1/4보다 작은 경우에 적용할 수 있는 상류방사조건을 유도하였다. 수면하에서 전진하며 동요하는 소오스에 대하여 적용한 결과 본 논문에서 유도한 방사조건이 유효함을 입증하였다.