• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권4B호
• /
• pp.357-363
• /
• 2009

일반적으로 사용되는 관수로의 평균유속을 구하려면 Darcy-Weisbach의 마찰손실수두공식을 사용하면 되나, 그러나 이 식의 마찰손실계수 f는 Reynolds수와 상대조도(${\varepsilon}$/d)의 함수이므로 사용하기에 매우 불편하며 따라서 보다 편리한 식이 요구된다. 이에 본 연구에서 Chiu 유속공식의 신뢰성과 정확성을 증명하기 위하여 관수로에서 비삽입식 유속측정 장치인 레이저 유속계(Laser Doppler Velocimeter: LDV) 및 초음파 유량계(Ultrasonic Flowmeter: U/F), 삽입식 유속측정장치인 피토관 (Pitot Tube)을 이용하여 실측한 유속측정 자료와 Chiu의 공식을 이용한 유속분포가 매우 잘 일치함을 증명하였다. 유량의 증감에 관계없이 실험실 수로에서의 최대유속과 평균유속간의 이론적인 선형관계를 증명함으로써 관수로내 유속의 평형상태, 즉 엔트로피 파라미터 M값에 대응하는 평형상태에 도달하려 하고 이 평형상태를 지속적으로 유지하려고 하는 경향이 있음을 증명하였다. 또한, 한 단면을 대표하는 엔트로피 파라미터 M값이 결정되면 최대유속이 발생하는 지점에서의 유속 측정만으로 단면 전체의 평균유속을 쉽게 구할 수 있고 이로부터 간단히 유량을 산정할 수 있음을 증명하였으며, 이는 추후 관수로 설계 및 운영관리 시 가장 중요한 평균유량을 측정할 수 있는 이론적인 도구로 사용될 수 있음을 의미하는 것이다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제57권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2020

Propeller cavitation extent, pressure fluctuation induced by cavitation, pressure distribution on propeller blade, total velocity distribution and nominal wake distribution for a MR Taker were computed in both conditions of model test and sea trial using a code STAR-CCM⁺. Then some of the results were compared with model test data at LCT and full-scale measurement (Ahn et al (2014); Kim et al (2014)] in order to confirm the availability of a numerical prediction method and to get the physical insight of local flow around a ship and propeller. The nominal wake distributions computed and measured by LDV velocimeter on the variation of on-coming velocity show the wake contraction characteristics proposed by Hoekstra (1974). The numerical prediction of propeller cavitation extent on a blade angular position and pressure fluctuation level on each location of pressure sensors are very similar with the experimental results.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제59권1호
• /
• pp.18-28
• /
• 2022

The turbulence stimulation effect of studs for boundary layer over a flat plate was investigated through the flow measurement in KRISO cavitation tunnel. For the test, Laser Doppler Velocimetry (LDV) and three flat plate models were used: (1) flat plate without studs; (2) flat plate with one stud row; (3) flat plate with two stud rows. The dimension and location of stud rows and the inflow speed were selected considering test conditions for standard-sized model ships in KRISO towing tank. The boundary layer characteristics of test models were analyzed and compared in terms of mean velocity profiles, turbulence intensity profiles, boundary layer thickness, and shape factor. In the case of the flat plate without studs, transition from laminar to turbulent flow occurred around Re_x=3.83 ~ 5.19 × 10⁵. In the case of flat plates with stud rows, the flow rapidly changed into turbulent flow right after passing the first stud row. In the state where turbulence was already developed, the second stud row slightly increased the turbulence intensity near the top of the stud, but did not significantly affect the boundary layer characteristics such as mean velocity distribution, boundary layer thickness, and shape factor.