• 제목/요약/키워드: Rudder open water performance

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수치 해석에 의한 단독 타 유체력 계산 (A Numerical Study of Hydrodynamic Forces Acting on Rudders)

  • 부경태;지용해;김윤수;신수철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권2호
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • In this study, flow around rudder is analyzed by utilizing the numerical calculation, and the rudder open water test is performed to validate the calculation. The aim of this study is to design the new rudder shape to improve manoeuvring performance. In first, flow around two-dimensional rudder section is analyzed to understand the characteristics of section profile. And the calculation for all-movable rudders is performed and compared with results of rudder open water test. It is hard to numerically predict the drag force because the value is sensitive to the turbulence modeling and grid spacing near the wall. However, the lift force is predicted well. And we can prove that concave profile of the rudder section produce more lift and torque than convex one as a experiment. However PANEL method that ignore viscous effect cannot distinguish the difference of them. So, we can look for the numerical tool to be developed the new rudder shape.

전가동타와 비대칭타의 유체동역학적 특성 및 속도성능 (Hydrodynamic Characteristics and Speed Performance of a Full Spade and a Twisted Rudder)

  • 최정은;김정훈;이홍기;박동우
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권2호
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    • pp.163-177
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    • 2010
  • This article examines hydrodynamic characteristics and speed performances of a ship attached with a full spade and a twisted rudder based on a computational method. For this study, a 13,100 TEU container carrier is selected. The turbulent flows around a ship are analyzed by solving the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation together with the application of Reynolds stress turbulence model. The computations are carried out at the conditions of rudder, bare hull, hull-rudder and hull-propeller-rudder. An asymmetric body-force propeller is applied. The speed performance is predicted by the model-ship performance analysis method of the revised ITTC'78 method. The hydrodynamic forces are compared in both rudder-open-water and self-propulsion conditions. The flow characteristics, the speed performance including propulsion factors and the rudder-cavitation performance are also compared. The model tests are conducted at a deep-water towing tank to validate the computational predictions. The computational predictions show that the twisted rudder is superior to the full spade rudder in the respect of the speed and the cavitation performances.

균일 흐름중에 놓인 쌍동타의 간격변화가 유체력 제어효과에 미치는 영향 (Control effects of the hydrodynamic force of twin rudder in a uniform stream)

  • 손창배;오우준;구윤경;김옥석;이경우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.387-388
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    • 2010
  • 선박의 조종성능 향상을 위해 적용되고 있는 쌍동타의 유체력 평가를 위해 $Re=1.5\times10^4$에서 쌍동타의 상 하부 리더 간격을 변화시켜 주위 유동을 계측하였다. 영각에 따른 쌍동타 주위에서 생성되는 와의 생성과 소멸 메커니즘을 이해하기 위해 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 쌍동타의 상 하부 간극의 영향에 따른 측압력은 0.75L에서 향상되었다.

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Numerical Prediction of Open Water Performance of Flapped Rudders

  • Pyo, S.W.;Suh, J.C.
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제4권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • A low-order potential based boundary element method is applied for the prediction of the performance of flapped rudders as well as all-movable rudders in steady inflow. In order to obtain a reasonable solution at large angles of attack, the location of the trailing wake sheet is determined by aligning freely with the local flow. The effect of the wake sheet roll-up is also included with use of a high order panel method. The flow in the gap of a flapped rudder is modeled as Couette flow and its effect is introduced into the kinematic boundary conditions for flux at both the inlet and the outlet of the gap. In order to validate the present method, the method is applied for a series of rudders and the computational results on forces and moments are compared with experimental data. The effect of the gap size on the forces and moments is also presented.

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균일흐름 중에 놓인 병렬구조를 가진 몰수형 NACA0018의 간격변화가 유체력 제어효과에 미치는 영향 (Control Effects of the Hydrodynamic Force of the Submerged NACA0018 arranging in a Row in a Uniform Stream)

  • 김옥석;손창배;이경우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.325-330
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    • 2010
  • 선박의 조종성능 향상을 위해 적용되고 있는 쌍동타의 유체력 평가를 위해 $Re=1.5{\times}10^4$에서 쌍동타의 상 하부 러더 간격을 변화시켜 쌍동타 주위 유동을 계측하였다. 영각의 변화에 따른 쌍동타 주위에서 생성되는 와의 생성과 소멸 메커니즘을 이해하기 위해 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 쌍동타의 상 하부 러더 간격 L=0.75C에서 물리적 한계영역으로 정의되었다.

빙 해역에서 유조선의 조종 모형시험에 대한 연구 (Maneuvering Experiments in Ice on a Single Screw Tanker)

  • 김현수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권5호
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    • pp.495-501
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    • 2008
  • Samsung Heavy Industries (SHI) and NRC's Institute for Ocean Technology (IOT) collaborated on a project to predict the performance of a new design for a Suezmax size tanker that had acceptable open water performance but was also capable of operating in ice. The resulting hull form was a single screw, single rudder design with a bulbous bow, modified for operation in ice. An important design consideration is the ability of the ship to maneuver in different ice conditions. This paper presents the results of maneuvering experiments in pack ice and level ice, using a free running model.

9.77톤급 소형어선의 3자유도 구속모형시험을 통한 선속 별 운항성능 추정 (Estimation of a 9.77 G/T Small Fishing Vessel's Operating Performance Depending on Forward Speed Based on 3-DoF Captive Model Tests)

  • 김동진;안해성;조경희;여동진
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.305-314
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    • 2023
  • 본 연구에서는 연안 및 항만 내에서 운항이 빈번한 총톤수 9.77톤급 소형어선을 대상으로 구속모형시험을 수행하고, 선속 별 운항성능을 추정하였다. 연안 및 항내에서는 소형 어선이 주로 중저속 운항함을 고려하여, 구속모형시험은 8노트 이하에서 수행하였다. 실선을 1/3.5 축소한 모형선을 대상으로 선형예인수조의 프로펠러 단독특성, 저항, 자항추진 시험을 통하여 실선 선속 별 저항추진성능을 추정하였다. 그리고 타 단독특성, 3자유도 정적 및 동적 HPMM 시험을 수행하고 수평면 운항모델 내 유체력 미계수들을 도출하였다. 특히 사항 및 순수선수동요시험은 2~8노트 영역에서 수행되었고, 주요 선형 유체력 미계수들이 선속에 따라 현저하게 변화함을 파악하였다. 선형 유체력 미계수들을 Froude 수에 대한 함수화 한 후, 선속 별 시뮬레이션을 통하여 대상 어선의 조종성능을 검토하였다.