• 대한조선학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.349-355
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• 2014

The resistance test of a high speed craft such as planing ship is performed with a high speed towing carriage instead of ordinary towing carriage because of the speed limitation. In the resistance test using high speed towing carriage, the model ship is fixed to the carriage to restrain the running attitude for enough measuring time. Such method is called fixed model test method. In the fixed model test method, to get the appropriate running attitude, the model test is iteratively repeated until the trim moment and lift force are close to zero. In this research, trim free model test method is investigated to reduce the number of iteration. And, the limitation of towing speed range in the trim free model test method is investigated.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.88-94
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• 2013

The primary objective of the current work is to obviously analyze regarding effects of trim conditions of a ship on resistance performance using model test and CFD. Model tests at a towing tank are conducted to investigate resistance for trim conditions at the given same displacement. Measured resistance shows small but distinct differences according to trim conditions. However, these differences are difficult to be clarified by measured physical quantities and wave pattern analysis from model tests. CFD is employed for the assessment of resistance performance according to trim conditions. The flow computation is conducted considering free surface and dynamic trim using a commercial CFD code (STAR-CCM+). The initiative of the present work is to systematically demonstrate pressure resistance acting on each region of divided finite zones of ship surface along the length and draught direction of surface when pressure distribution on the ship is interpreted. Also, a standard to assess the pressure resistance applied on the divided regions of a ship is established.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.230-240
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• 2020

The aim of this study was to investigate the manoeuvrability of a ship in different Center of Gravity (CG) conditions. Free Running Model Tests (FRMT), such as 35°turning circle tests, 20/20 zigzag manoeuvring tests, and 10/10 zigzag manoeuvring tests, were conducted in three GM and three trim conditions with 1/65.83 scaled KRISO Container Ship (KCS). The test results indicated that KCS in the lower GM condition and the trim by bow condition showed reduced advance and tactical diameter in turning circle tests and increased overshoot angles in zigzag tests, and those manoeuvring indices were strongly related with roll angle. In addition, sensitivity indices for three-axis CG position were suggested with prior research, and it showed that y-axis CG position significantly affected manoeuvrability of KCS due to the low GM. Therefore, in the case of KCS, it is evident that the roll angle during manoeuvre is closely related with manoeuvring indices.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.32-42
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• 1990

선체표면 및 자유표면에 Rankine Source를 분포하는 방법에 의하여 선체 주위의 유동의 수치계산을 수행하였다. 선체표면 및 자유표면은 사각형 Panel들로 표시되며 자유표면 조건은 이중모형 흐름에 의해 선형화 되어 C.W. Dawson의 유한차분법에 따라 교란없는 자유표면에 적용되었다. Wigley 선형 및 Series 60, $C_B=0.6$ 선형에 대한 Fixed Condition에서의 조파저항, 선측파고, 압력분포 및 Trim & Sinkage 등을 계산하였으며 계산된 결과는 국내외 수조에서의 계측치와 비교하였다. 또한, 선체표면과 자유표면의 Panel 분할조건 및 자유표면의 설정영역의 변화에 따른 계산치의 영향도 아울러 조사하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권4호
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• pp.38-46
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• 2009

Two sets of numerical simulations were carried out for a planing hull model ship. In the first, the WAVIS 1.4 linear and nonlinear potential solver was utilized with the free support condition, in which the running posture was determined during calculation. The linear and nonlinear potential calculation results showed qualitative agreement in the trim and resistance coefficient with the MOERI towing tank test. However, the nonlinear potential calculation gave better results than the linear method. In the next simulation, Fluent 6.3.26 with a VOF model and the WAVIS 1.4 nonlinear potential solver were used with the given running posture from the measurement carried out in the MOERI towing tank. Fluent with the VOF method had substantially better agreement with model test results than the results from the WAVIS nonlinear potential calculation for the total resistance coefficient, and for the bow and stern wave patterns, in spite of the much greater computational costs. Both methods can be utilized in planing hull design when their limitations are perceived, and the running posture should be predicted correctly.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 개발된 선미부에 수직날개를 부착한 선박의 조파저항성능을 예측할 수 있는 수치해석기법의 검증에 관한 것이다. 수치해석기법은 비점성 유동장 해석기법인 랜킨소오스 패널법과 와류격자법을 사용하여 개발하였으며, 자유수면 경계조건의 비선형성은 반복해법을 사용하여 만족시켰고, 선박의 트림과 침하량을 구하는 알고리즘을 포함하고 있다. 수치해석을 위한 선체표면의 패널을 생성하기 위하여 패널절단법을 사용하였다. 4000TEU 컨테이너 운반선을 대상 선박으로 하여 선미부 6개소의 서로 다른 위치에 수직날개를 부착하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 상용 점성 유동장 해석 프로그램인 FLUENT를 사용하여 선체 주위의 점성 유동장을 계산하였고, 모형시험을 수행하여 얻은 실험 결과를 수치해석 결과와 서로 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.585-591
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• 2014

본 논문의 주 목적은 프루드 수가 0.5 이상인 중형 경비정의 속도성능을 모형시험 이전에 CFD 결과를 바탕으로 기존의 모형시험자료를 활용하였다. 모형시험 이전에 CFD를 이용하여 선속 별로 추정된 제동마력이 주어진 엔진마력을 만족하는지를 평가 하였다. 대상선박은 선미가 서로 다른 두 가지 선형을 선정하였다. 점성 유동장 계산은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였으며, 자유수면과 자세 변화(동적 트림)를 모두 고려하였다. 알몸 선체의 저항 값은 CFD를 이용하여 추정되었다. 점성 유동 해석을 통해 두 가지 선형의 자유수면 파형, 압력분포, 한계유선 그리고 프로펠러 면에서의 속도분포를 비교하였다. 점성 유동 해석 결과를 바탕으로 두 가지 선형에 대한 유효마력 즉, 저항성능을 평가하였다. 부가물 부착에 따른 저항 증가량과 준추진효율 계수(ETAD, ${\eta}_D$)는 모형시험 자료를 활용하였다. 중형 경비정과 같은 고속선박에 관한 속도성능 추정법이 CFD와 기존 시험자료를 이용하여 개발되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권2호
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• pp.147-157
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• 2011

A RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) based numerical method is developed for the evaluation of ship resistance and self-propulsion performances. In the usability aspect of CFD for the hull form design, the field grid around practical hull forms is generated by solving a grid Poisson equation based on the hull surface grid generated from station offsets and centerline profile. A body force technique is introduced to model the effects of the propeller in which the propeller loads are obtained from potential flow analysis using an unsteady lifting surface method. The free surface is captured by using a two-phase level-set method and the realizable $k-{\varepsilon}$ model is used for turbulence closure. The hull attitude in vertical plane, i.e., trim and sinkage, is calculated by using a quasi-steady method and then considered in the computation by translating and rotating the grid system according to the values. For the validation of the proposed method, the numerical results of resistance tests for KCS, KLNG, and KVLCC1 and of self-propulsion test for KCS are compared with experimental data.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.787-793
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• 2012

최적화기법과 선형변환 자동화기법을 도입하여 고속 중형 Ro-Pax선박의 조파저항성능을 향상시킬 수 있는 선형설계방법에 대하여 연구하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 적용하였으며, 선형변환 자동화기법으로는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 적용하였다. 목적함수인 선박의 조파저항성능을 예측하기 위하여 비선형 자유수면 경계조건과 선체의 침하량을 고려한 비점성 유동 해석 기법인 패널법을 적용하였다. 기준선형에 대하여 선형최적화를 수행하였으며 그 결과로 도출된 최적선형에 대하여 모형선을 제작하여 모형시험을 수행하였다. 기준선형과 최적선형에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 결과와 최적선형에 대한 모형시험을 수행하여 얻은 결과를 서로 비교하였다.