Twin-skeg type stern shapes are recently adopted for very large commercial ships. However it is difficult to apply a CFD system to a hull form having twin-skeg, since grid topology around a twin-skeg type stern is more complicated than that of a conventional single-screw ship, or of an open-shaft type twin-screw ship with center-skeg. In the present study a surface mesh generator and a multi-block field grid generation program have been developed for twin-skeg type stern. Furthermore, multi-block flow solvers are utilized for potential and viscous flow analysis around a twin-skeg type stern The present computational system is applied to a 15,000TEU container ship with twin-skeg to prove the applicability. Wave profiles and wake distribution are calculated using the developed flow analysis tools and the results are compared with towing tank measurements.
Numerical analysis for flow characteristics of a twin skeg container ship was carried out according to skeg vertical angles($0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$) and skeg distances(16m, 20m, 24m) by using a commercial CFD code, FLUENT. Computed: pressure distributions, wake distributions and resistance coefficients have been compared with experimental and WAVIS results carried out by MOERI. Flow characteristics from numerical analysis such as nominal wake fractions, wake distribution and directions of the transverse vectors give good agreement with WAVIS results, even though there are quantitative discrepancy comparing with experimental measurements at the propeller plane. It is found that the better resistance performance can be obtained with the increase of the skeg vertical angle and the decrease of the skeg distance, which are mainly caused by viscous pressure resistance due to the skeg form and pressure recovery around the skeg. In addition, a vertical angle of the skeg gives more effect to the resistance coefficient comparing with the skeg distance. On the basis of results of the present study, it shows that numerical analysis using the commercial code, FLUENT, is useful and efficient tool for the evaluation of the complex stern hull form with twin-skegs.
Kim, Keunjae;Tillig, Fabian;Bathfield, Nicolas;Liljenberg, Hans
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
제6권2호
/
pp.392-405
/
2014
SSPA experiences a growing interest in twin skeg ships as one attractive green ship solution. The twin skeg concept is well proven with obvious advantages for the design of ships with full hull forms, restricted draft or highly loaded propellers. SSPA has conducted extensive hull optimizations studies of LNG ships of different size based on an extensive hull data base with over 7,000 models tested, including over 400 twin skeg hull forms. Main hull dimensions and different hull concepts such as twin skeg and single screw were of main interest in the studies. In the present paper, one twin skeg and one single screw 170 K LNG ship were designed for optimally selected main dimension parameters. The twin skeg hull was further optimized and evaluated using SHIPFLOW FRIENDSHIP design package by performing parameter variation in order to modify the shape and positions of the skegs. The finally optimized models were then built and tested in order to confirm the lower power demand of twin skeg designed compaed with the signle screw design. This paper is a full description of one of the design developments of a LNG twin skeg hull, from early dimensional parameter study, through design optimization phase towards the confirmation by model tests.
해상에서 예부선이 항행시 부선의 선회운동으로 인하여 예부선의 안전운항에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 안전한 예항업무를 위하여 실무에서 많이 사용되고 있는 2가지 부선 모델을 대상으로 skeg의 설치 유무 및 skeg의 설치 위치에 의한 부선의 선회운동과 이에 따른 예인장력을 알아보기 위해 정수중에서의 수조실험을 실행하였다. 실험결과 예인삭의 선회각도는 skeg을 설치하지 않았을 때 가장 크게 나타났고, center skeg을 설치했을 때부터 작아지기 시작하여 side skeg을 설치했을 때 예인삭의 선회각도가 급격히 작아지는 것으로 파악되었으며, 이러한 특성은 선수형상에 따라 조금씩 다르게 나타나고 있음을 확인하였다. 또한 예인삭의 선회각도가 커질수록 예인장력이 커지는 것을 알 수 있었다. 따라서 부선에 skeg을 설치하여 운항하는 것이 부선의 선회 운동을 감소시켜 최종적으로 예인장력이 작아지게 하여 안전예항업무에 도움이 될 것으로 판단된다.
The optimized distance between skegs and angle of the skeg for a standard twin-skeg type LNG carrier were presented using the CFD and model tests. The evaluation method of self-propulsion performance was derived based on the results of CFD and confirmed the validity through model tests. The analyses to assess self-propulsion performance using CFD were shown by flow line patterns on the skeg surface, nominal wake distribution in the propeller plane and the evaluation for flow balance around stern skegs. The optimized ship that was applied to the optimized two design parameters in stern skeg arrangement for target ship was derived in this work. Finally speed performance of mother ship which is existing ship and optimized ship were compared through CFD and model tests. And the usefulness about the evaluation method of self-propulsion performance was reconfirmed.
Kim, Jin;Park, Il-Ryong;Van, Suak-Ho;Choi, Young-Bok;Park, No-Joon
Journal of Ship and Ocean Technology
/
제10권2호
/
pp.1-10
/
2006
Numerical analysis of viscous flow around twin-skeg hull forms was conducted according to the variations of distance between skegs and vertical skeg inclinations by using a hydrodynamic analysis system, WAVIS. Six twin-skeg hull forms were derived by combining three distances between skegs (16m, 20m, 24m) and four vertical skeg angles ($0^{\circ},\;10^{\circ},\;15^{\circ},\;20^{\circ}$). It is found that the better resistance performance can be obtained with larger vertical skeg angle and smaller skeg distance for the present test cases. It also can be seen that the same trend is true for the nominal wake distributions in the propeller plane. Those tendencies were confirmed by the experimental results of MOERI. It is shown that numerical analysis can be a useful and practical tool for the evaluation and improvement of hydrodynamic performances for the complex stern hull forms with twin skegs.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
제8권5호
/
pp.466-474
/
2016
The model tests results for the original lines of an 10000TEU container vessel show that the delivered power is higher and could not satisfy the requirement of energy saving effects and design targets. In this paper, the lines optimization of the 10,000 twin-skeg container vessel was carried out by parametric modeling and CFD simulations. At first, the CFD methods for twin-skeg hull form were validated by the comparison with the experimental results. Then more than one hundred parameters were adopted for the establishment of the fully parametric model. Based on the parametric model of the twin-skeg container vessel, the preliminary optimization was carried out by tight coupling of FRIENDSHIP-FRAMEWORK with potential flow of SHIPFLOW. Then several important parameters related to the after part of twin-skeg vessel were investigated by viscous flow computation. The final optimized variant PM11, which the total resistance was reduced by about 8.3% in model scale, is obtained within the constraints of general arrangement. And the model tests for variant PM11 was carried out in CSSRC, which shows that the resistance of optimized variant PM11 is decreased by about 8.6%.
In this study. a numerical analysis has been performed for the turbulent flow around a 15,000TEU twin-skeg container ship using a commercial CFD code. FLUENT. The computed results have been compared with the model test data from MOERI. We investigated viscous resistance coefficient. wake distribution and characteristics of the shear flow according to the grid numbers. Although the free surface is approximated by the plane of symmetry in this work. the calculated axial velocity and transverse vector show a good agreement with the MOERI experimental data except for the region of 0.9 level of axial velocity at the propeller plane. The numerical analysis show that commercial CFD code is useful tool for the evaluation of complex hull form with twin-skegs.
Despite various devices have been developed and applied to stabilize the yaw motion, the superiority of twin skeg over other equi-functioned appendages has been recognized so far. In many cases, these skegs were installed with insufficient study and analysis for design, and this leads to the worse performance of their resistance and course keeping than required. Experimental studies on the effect of various kinds of anti-yawing skegs to the course keeping stability and on the additional resistance caused by them were carried out in the circulating water channel(CWC) at Chosun University(CU). Course keeping stability tests for four different size of skegs, resistance tests for three different shapes of skeg(including deformed skegs) were performed systematically. And the effect of angle of skegs on resistance was studied at the final stage.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
제7권3호
/
pp.466-477
/
2015
In this study, a numerical prediction method on manoeuvrability of Wind Turbine Installation Vessel (WTIV) is presented. Planar Motion Mechanism (PMM) captive test for the bare hull of WTIV is carried out in the model basin and compared with the numerical results using RANS simulation based on Open-source Field Operation And Manipulation (OpenFOAM) calculation to validate the developed method. The manoeuvrability of WTIV with skeg and/or without skeg is investigated using the numerical approach along with the captive model test. In the numerical calculations, the dynamic stability index which indicates the course keeping ability is evaluated and compared for three different hull configurations i.e. bare hull and other two hulls with center skeg and twin skeg. This paper proves that the numerical approach using RANS simulation can be readily applied to estimate the manoeuvrability of WTIV at the initial design stage.
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.