An experimental study to establish a standard of sump model test of pump station was implemented. Comparison of foreign standard was also performed. Configuration condition around a bell mouth suction intake was easily adjusted by 3-axis traversing system and partition allocation. Operational condition was also varied widely to give accurate test data. PIV was also introduced to produce Quantitative analysis of flow field such as free-surface vortex and submerged vortex occurring in the model test. More detailed vortex behaviors were represented by PIV analysis.
Kim, Je-In;Park, Il-Ryong;Kim, Ki-Sup;Ahn, Jong-Woo
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.54
no.3
/
pp.215-226
/
2017
This paper presents numerical results of the performance of a marin propeller in cavitating and non-cavitating flow conditions. The geometry and experimental validation data of the propeller are provided in Potsdam Propeller Test Case(PPTC) in the framework of the second International Symposium on Marine Propulsors 2011(SMP'11) workshop. The PPTC includes open water tests, velocity field measurements and cavitation tests. The present numerical analysis was carried out by using the Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) method on a wall-resolved grid ensuring a y+=1, where the SST k-${\omega}$ model was mainly used for turbulence closure. The influence of the turbulence model was investigated in the prediction of the wake field under a non-cavitating flow condition. The propeller tip vortex flows in both cavitating and non-cavitating conditions were captured through adaptation of additional grids. For the cavitation flows at three operation points, Schnerr-Sauer's cavitation model was used with a Volume-Of Fluid(VOF) approach to capture the two-phase flows. The present numerical results for the propeller wake and cavitation predictions including the open water performance showed a qualitatively reasonable agreement with the model test results.
High-fidelity RANS simulations are presented for a ducted marine propulsor, including verification & validation (V&V) using available experimental fluid dynamics (EFD) data. CFDSHIP-IOWA is used with $\textsc{k}-\omega$ turbulence model and extensions for relative rotating coordinate system and Chimera overset grids. The mesh interpolation code PEGASUS is used for the exchange of the flow information between the overset grids. Intervals V&V for thrust, torque, and profile averaged radial velocity just downstream of rotor tip are reasonable in comparison with previous results. Flow pattern displays interaction and merging of tip-leakage and trailing edge vortices. In interaction region, multiple peaks and vorticity are smaller, whereas in merging region, better agreement with EFD. Tip-leakage vortex core position, size, circulation, and cavitation patterns for $\sigma=5$ also show a good agreement with EFD, although vortex core size is larger and circulation in interaction region is smaller.
In this study, the effects of inclined shaft angle on the hydro-acoustic performance of cavitating marine propellers are investigated by a numerical method developed before and Brown's empirical formula. The cavitating blades are represented by source and vortex elements. The cavity characteristics of the blades such as cavitation form, cavity volume, cavity length etc., are computed at a given cavitation number and at a set advance coefficient. A lifting surface method is applied for these calculations. The numerical lifting surface method is validated with experimental results of DTMB 4119 model benchmark propeller. After calculation of hydrodynamic characteristics of the cavitating propeller, noise spectrum and overall sound pressure level (OASPL) are computed by Brown's equation. This empirical equation is also validated with another numerical results found in the literature. The effects of inclined shaft angle on thrust coefficient, torque coefficient, efficiency and OASPL values are examined by a parametric study. By modifying the inclination angles of propeller, the thrust, torque, efficiency and OASPL are computed and compared with each other. The influence of the inclined shaft angle on cavity patterns on the blades are also discussed.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.2
no.4
/
pp.375-382
/
2009
Hydraulic instability associated with pressure fluctuations is a serious problem in hydraulic machinery. Pressure fluctuations are usually a result of a strong vortex created in the centre of a flow at the outlet of a runner. At every radial turbine and also at every single regulating axial turbine, the draft tube vortex appears at part-load operating regimes. The consequences of the vortex developed in the draft tube are very unpleasant pressure pulsation, axial and radial forces and torque fluctuation as well as turbine structure vibration. The consequences of the vortex are transferred upstream and downstream with amplitude and frequency modulation in respect of the turbine operating regime, cavitation conditions and air admitted content. Numerical prediction of the vortex appearance in the design stage is a very important task. The amplitude of the pressure pulsation is different for each operating regime therefore the main goal of this research was to numerically predict pressure pulsation amplitude versus different guide vane openings and to compare the results with experimental ones. For the numerical flow analysis of a complete Francis turbine (FT), the computer code ANSYS-CFX11 has been used.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.5
no.4
/
pp.152-160
/
2012
Model tests and CFD were carried out to find out the cause of cavitation surge in hydraulic power plants. In experiments the cavitation surge was observed at flow rate, both with and without a surge tank placed just upstream of the inlet volute. The surge frequency at smaller flow rate was much smaller than the swirl mode frequency caused by the whirl of vortex rope. An unsteady CFD was carried out with two boundary conditions: (1) the flow rate is fixed to be constant at the volute inlet, (2) the total pressure is kept constant at the volute inlet, corresponding to the experiments without/with the surge tank. The surge was observed with both boundary conditions at both higher and lower flow rates. Discussions as to the cause of the surge are made based on additional tests with an orifice at the diffuser exit, and with the diffuser replaced with a straight pipe.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.25
no.6
/
pp.757-764
/
2019
Depressurization occurs around underwater objects moving at high speeds. This causes cavitation nuclei to expand, resulting in cavitation. Cavitation is accompanied by an increase in noise and vibration at the site, particularly in the case of thrusters, and this has a detrimental ef ect on propulsion performance. Therefore, predicting cavitation is necessary. In this study, an analytical method for cavitation noise is developed and applied to an elliptic wing. First, computational fluid dynamics are performed to obtain information about the flow fields around the wing. Then, through the cavitation nuclei density function, number of cavitation nuclei is calculated using the initial radius of the nuclei and nuclei are randomly placed in the upstream with large pressure drop around the wing tip. Bubble dynamics are then applied to each nucleus using a Lagrangian approach for noise analysis and to determine cavitation behavior. Cavitation noise is identified as having the characteristics of broadband noise. Verification of analytical method is performed by comparing experimental results derived from the large cavitation tunnel at the Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering.
Kim, In-Hwan;Kim, Moon-Chan;Lee, Jin-Hee;Chun, Jang-Ho;Jung, Un-Hwa
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.46
no.5
/
pp.479-487
/
2009
This paper describes the design of a full-spade twisted rudder section by using the genetic algorithm based on VLM(Vortex Lattice Method) and panel method. The developed propeller- rudder analysis program has been validated by comparing with experimental data. The developed code has been used for the design of a twisted full-spade rudder especially for finding out optimum section. The optimization has been firstly carried out by the genetic algorithm. The more detail variation of a rudder section has been also conducted by changing section profile in more detail to confirm the most optimum section profile. The developed new twisted rudder has been compared with existing twisted rudder by cavitation testing in the cavitation tunnel at MOERI. It is concluded that the developed twisted rudder has a lower cavity in comparison with existing twisted rudder. The verification of efficiency gain is expected to be carried out through self-propulsion tests in the near future.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.39
no.2
/
pp.1-10
/
2002
Hull-propeller-rudder interactions are studied by the iterative computational procedures. Hull effects on the propeller are reflected through the effective velocities computed by the vortex ring method which used the measured nominal wake as input data. A potential based panel method has been developed to solve the propeller-rudder interactions using the obtained effective velocities. Steady flow characteristics around the rudder surface can be obtained by computing the induced velocities on the rudder by the propeller and vice versa are computed by the iterative manner until the converged solutions are obtained. Flow characteristics around the propeller and the rudder are measured by Laser Doppler Velocimetry(L.D.V.) in large cavitation tunnel at Samsung Heavy industries. The gap flow model is adopted to solve the characteristics of the horn rudder. Numerical results are compared with the experimental values and the computed velocity fields and pressure distributions with rudder angle on the horn rudder surface show good agreement with measured ones in large cavitation tunnel.
Kim, Ki-Sup;Moon, Il-Sung;Ahn, Jong-Woo;Kim, Gun-Do;Park, Young-Ha;Lee, Chang-Sup
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.56
no.5
/
pp.410-417
/
2019
An axisymmetric submerged body(L=5.6m, Diam=0.53m) is installed in Large Cavitation Tunnel (LCT) of KRISO and the nominal and total velocities without and with the propeller in operation, respectively, are measured using Laser Doppler Velocimeter (LDV). The flow field is nearly axisymmetric except the wake of the supporting strut, and is considered ideal to study the hydrodynamic interaction between the propeller and the oncoming axisymmetric sheared flow. The measured velocity data are then provided to compute the propeller-induced velocity to get the effective velocity, which is defined by subtracting the propeller-induced velocity from the total velocity. We adopted, in computing the induced velocity, two different methods including the vortex lattice method and the vortex tube actuator model to evaluate the resultant effective velocity distribution. To secure a fundamental base of experimental data necessary for the research on the effective wake, we measured the drag of the submerged body, the nominal and total velocity distributions at various axial locations for three different tunnel water speeds.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.