• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.757-764
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• 2019

수중에서 빠른 속도로 운동하는 물체 주변에서 감압이 발생하며, 이로 인해 공동 핵이 팽창함으로써 캐비테이션이 발생한다. 캐비테이션이 발생하게 되면 소음 및 진동이 증가하며, 추진기의 경우 추진 성능이 저해되는 악영향을 초래하기 때문에 이에 대한 예측이 필요하다. 본 연구에서는, 캐비테이션 발생으로 인한 공동소음의 해석절차를 정립하고, 타원형 날개에 적용하였다. 먼저 전산유체역학해석을 수행하여, 날개 형상 주위 유동장 정보를 도출하였다. 공동 핵 밀도 함수를 활용하여, 핵의 초기 반경 별로 개수를 계산하였고 이들을 압력 강하가 큰 날개 끝 전류에 랜덤하게 배치하였다. 이후 공동소음 해석을 위해 각각의 핵에 대하여 Lagrangian 관점에서 버블 다이나믹스를 활용하였고, 계산된 공동의 거동으로부터 소음해석을 수행하였다. 공동소음은 광대역 소음의 특성을 가지는 것을 확인하였으며, 최종적으로 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 실험 계측결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권4호
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• pp.266-274
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• 2016

Many researchers have been trying to improve the propulsion efficiency of a propeller. In this study, the numerical analysis is carried out for the POW(Propeller Open Water test) performance of a propeller equipped with an energy saving device called PHVC(Propeller Hub Vortex Control). PHVC is aimed to control the propeller hub vortex behind the propeller so that the rotational kinetic energy loss can be reduced. The unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS) equations are assumed as the governing flow equations and are solved by using a commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) software, where SST k-ω model is selected for turbulence closure. The computed characteristic values, thrust, torque and propulsion efficiency coefficients for the target propeller with and without PHVC and the local flows in the propeller wake region are validated by the model test results of KRISO LCT(Large Cavitation Tunnel). It is concluded from the present numerical results that CFD can be a good promising method in the assessment of the hydrodynamic performance of PHVC in the design stage.