• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.387-395
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• 2018

본 논문은 추진기 모형시험을 이용하여 추진기 날개 끝 보텍스 캐비테이션의 소음특성 및 추진기 캐비테이션 초생 (propeller cavitation inception) 분석에 관한 연구이다. 날개 끝 보텍스 캐비테이션은 일반적으로 추진기에서 가장 먼저 발생하는 캐비테이션으로 발생 유무에 따라 수중방사소음 수준과 특성이 달라진다. 특히 캐비테이션 초생 이후 선속이 높아짐에 따라 급격하게 소음수준이 증가한다고 알려져 있다. 그러므로 함정 추진기에서 날개 끝 보텍스 캐비테이션 발생을 지연시키는 것과 더불어 추진기 캐비테이션의 소음특성을 분석하고 캐비테이션 초생을 판단하는 것 역시 함정 및 수중무기체계의 추진기 개발에 있어 매우 중요한 문제라 할 수 있다. 본 연구는 추진기 날개 끝 보텍스 캐비테이션의 발생과 성장에 따른 소음특성 변화를 분석하고 다양한 영상-소음 계측 및 분석기법을 활용하여 추진기 캐비테이션 초생 판단기법을 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.328-333
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• 2019

본 논문은 선박 추진기의 캐비테이션 침식현상을 연구하기 위하여 추진기에서 발생하는 소음과 캐비테이션 격렬도의 연관성에 대하여 분석하였다. 캐비테이션 침식은 캐비테이션 붕괴의 빈도와 강도로 정의 할 수 있는 '캐비테이션 격렬도'와 밀접히 연관되어 있다. 캐비테이션 붕괴에 의해서 발생하는 압력파는 다양한 진폭과 지속시간의 연속적인 펄스의 형태로 나타나며 이를 캐비테이션 거동과 동조 분석하여 캐비테이션 붕괴에 따른 추진기 소음 연관성을 파악하였다. 이 기법을 경사축 추진기시험을 활용하여 추진기침식시험에 대한 정량적 평가방안을 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.408-416
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• 2007

This paper summarizes an experimental study on the marine propeller BPF noise. The main objective of this study is to show the worthiness of the noise measurement at the MOERI middle size cavitation tunnel and to acquire useful propeller noise data. Background noise of MOERI(Maritime and Ocean Engineering Research Institute) cavitation tunnel is experimentally analyzed. Experiment carried out in the MOERI cavitation tunnel with wake screen or dummy body, which is simulated the wake. Propeller BPF noise is measured under various operating conditions. In order to secure the reliance of measured propeller noise dada, background noise of each operating conditions are measured and analyzed. The noise characteristics are analyzed according to the operating condition.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.33-46
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• 2004

The cavitating noise of underwater propeller is considered numerically in this study. The main purpose of this research is to analyze these noise sources from marine propeller. The approach for investigation is a potential based panel method coupled with acoustic analogy. To predict propeller sheet cavitation noise, the blade surface cavity is considered as a single valued pulsating volume of vapor attached to the blade surface. The time dependent cavity volume data are used for noise prediction. Furthermore, we analyze hydrofoil cavitation bubble behavior and noise using Eulerian/Lagrangian approach. Through this study, we can analyze dominant noise source of marine propeller and provide a basis for proper noise control strategies.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권6_spc호
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• pp.705-713
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• 2016

Underwater noise produced by ships has been becoming an increasing issue. A dominantly contributing noise source is a ship propeller. Therefore, it is important to predict the propeller noise at the propeller design stages. This study applied the acoustic analogy based on Ffowcs Williams equation for the prediction of the marine propeller BPF noise. A marine propeller BPF noise is investigated experimentally as well as numerically. Propeller BPF noise measurement and propeller cavitation observation tests are performed in the KRISO medium size cavitation tunnel. Numerical prediction schemes of marine propeller BPF noise are presented together with the noise measurement method. Propeller BPF noise predictions and experiments are performed under the various propeller operating conditions including non-cavitating and caveating conditions. Numerical and experimental results are compared and analyzed. It is shown that numerical prediction results are generally in good agreement with the measured data.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.48-55
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• 2021

In order to design a propeller with high efficiency and excellent cavitation performance, theoretical and experimental studies on the cavitation and noise characteristics according to the blade section shape are essential. In general, sheet cavitation, bubble cavitation, and cloud cavitation are the main causes of hull vibration and propeller surface erosion. However vortex cavitation, which has the greatest influence on the noise level because the fastest CIS in ship propeller, has been researched for a long time and studies have been conducted recently to control it. In this experiment, the development process of cavitation was measured by using three dimensional wings with two different wing section and wing tip shapes, and the noise level at that time was evaluated. In addition, we evaluated the relationship between cavitation inception and hydrodynamic force using three component load cell and we measured the velocity field of wing wake using LDV.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.562-567
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• 2012

Noises from the large scale marine propeller are calculated numerically on non-cavitation condition. The hydrodynamic analysis are carried out by potential based panel method with time marching free wake approach. The distribution of hyrodynamic loads on the propeller surface and noise signals are obtained using the unsteady Bernoulli's equation and the Farasssat formula respectively. It turns out that the noise signal shows strong peak at the blade passage frequency. Noise signals and directivity patterns for both the thickness and the loading noise are compared with each other. The directivity pattern for the loading noise shows minor lobe at the backward side of the rotating disc plane.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1170-1174
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• 2014

추진기에서 캐비테이션이 발생되면 효율이 저하되고 진동과 소음이 발생한다. 소음은 캐비테이션이 처음으로 발생되는 시점부터 크게 증가되므로 캐비테이션 초생속도(CIS)를 가능한 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 가변추진기의 캐비테이션 초기발생 현상을 확인하기 위하여 처음으로 캐비테이션 실선관측을 수행하였다. 관측 결과 가변추진에서 캐비테이션 초기발생은 볼트 캐비테이션으로 확인되어 볼트부위를 개선한 새로운 형상의 가변추진기를 제안하였다. 개선된 가변추진기에서는 볼트 캐비테이션이 전혀 발생되지 않았으며, CIS는 개선 전 가변추진기 보다 약 4.5 노트 향상된 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 저소음 가변추진기 개발과 CIS 성능 향상에 매우 유용한 자료로 활용될 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.770-775
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• 2010

As considerable interests in noise emission from the ships have been increased, control of the propeller cavitation generating vibration and radiating noise is looming large. In general, the tip vortex cavitation is first produced in case of full scale propellers, and noise levels rise dramatically from that moment. In order to reduce induced noise from the tip vortex cavitation and hence increase the cavity inception speed, we propose the mass injection method. Water injected from the propeller tip decreases rotating speed of the tip flow, and it restrains growing the tip vortex cavity. Experimental investigations of the model tests carried out in a large cavitation tunnel show that the tip vortex cavitation is effectively controled by water injection from the propeller tip.

• 한국음향학회지
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• 제26권5호
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• pp.220-226
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• 2007

캐비테이션 터널에서 소음계측 실험의 주 목적은 프로펠러 소음레벨 계측과 소음원의 위치 판별이다. 한국해양연구원의 소음계측 실험용 "저소음 대형 캐비테이션 터널"의 기초연구의 일환으로 소음계측 실험이 동 연구원의 소형 캐비테이션 터널에서 수행되었다. 본 실험에서는 프로펠러 캐비테이션이 발생할 수 있는 반류조건을 만들기 위해 반류 생성용 모형체(dummy body)를 제작하였고, 유동장 내의 청음기에 의한 자체소음을 줄이기 위해 유선형으로 설계된 하이드로포일내에 청음기 배열을 설치하였다. 다양한 압력조건에서 발생한 소음장과 가상 음원의 복제음장을 계측한 후, 소음원의 위치를 추적하기 위해 주파수 비상관 Bartlett 프로세서를 적용하였다. 본 논문에서는 수행된 소음계측 시험에 대해 기술하고, 계측된 소음의 분석 및 위치추적 결과를 제시한다.