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동일입자추적기법을 이용한 트랜섬선미 후류 난류유동특성에 관한 연구
이경우,김옥석,Lee, Gyoung-Woo,Gim, Ok-Sok 해양환경안전학회 2012 海洋環境安全學會誌 Vol.18 No.4
본 연구에서는 트랜섬 선미 후류 난류유동 특성을 알아보기 위하여 Re = $3.5{\times}10^3$ 및 Re = $7.0{\times}10^3$에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 적용하여 실험을 수행하였다. 트랜섬 선미의 형상은 선저와 트랜섬이 이루는 각을 기준으로 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)로 구분하여 적용하였다. 모델의 침수깊이는 40 mm로 자유수면과 접하도록 설치하였다. 난류유동을 평균하여 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류운동에너지에 대한 통계적 유동정보를 제공하였다. 난류강도는 자유수면과 모델의 하부 박리유동과의 상호작용으로 강하게 작용하며, 레이놀즈 응력과 난류운동에너지는 모델 C형(Raked transom)에서 낮은 분포가 나타났다. An experiment was carried out to figure out the turbulence flow characteristics in the wake of the transom stern's 2-dimensional section by 2-frame grey level cross correlation PIV method at Re= $3.5{\times}10^3$, Re= $7.0{\times}10^3$. The angles of transom stern are $45^{\circ}$(Model "A"), $90^{\circ}$(Model "B") and $135^{\circ}$(Model "C") respectively. The depth of wetted surface is 40mm from free surface. Strong turbulence intensity appears at the interaction between the flow separation of the bottom of a model and the free surface. This study provides statistic flow information such as turbulence intensity, Reynolds stress and turbulence kinetic energy. Model C type (Raked transom) has low Reynolds stress and turbulence kinetic energy.
이경우(Gyoung-Woo Lee),김옥석(Ok-Sok Gim) 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회지 Vol.35 No.10
트랜섬 선미 형상변화에 따른 후류 유동특성을 알아보기 위해 Re=3.5×103 및 Re=7.0×103에서 수면하부 유동을 계측하였다. 선미 형상변화에 따른 유동장 계측을 위해 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 분석하였다. 선미형상은 실선조사 결과를 바탕으로 선저와 이루는 각을 각각 45°(모델 A), 90°(모델 B)및 135°(모델 C)를 실험에 적용하였다. 모델의 선미 침수면의 깊이는 자유 수면으로부터 40㎜를 기초하였다. 레이놀즈수가 증가함에 따라, 와의 규모가 증가하고 하류로 길게 형성되는 경향을 나타냈다. An experiment was carried out to figure out the instantaneous flow characteristics in the wake of the transom stern's 2-dimensional section by 2-frame grey level cross correlation PIV method at Re= 3.5×103, Re= 7.0×103. The stern angles of models were learning at 45°(Model "A"), 90°(Model "B") and 135°(Model "C") respectively based on the survey results of real ships. The depth of wetted surface is 40㎜ from free surface. As Reynolds number increases, vortices increase in volume and move their way to the downstream. Flow separation appeared at the end of model's bottom.
플랩을 갖는 날개 주위의 유동 특성과 PIV 해석에 관한 연구
이경우(Gyoung-Woo Lee),최희종(Hee-Jong Choi),이승건(Seung-keon Lee) 한국항해항만학회 2005 한국항해항만학회지 Vol.29 No.6
선박의 조종성능은 선체와 프로펠러 그리고 타의 상호작용에 의하여 결정되며 선박의 항해 시 선박의 안전성과 밀접한 관계를 가지고 있다. 그 중에서 선체에 부착된 타의 성능은 선박의 조종성능과 직접적인 관계를 가지고 있으며, 타에 의한 선박의 조종성능을 향상시키기 위하여 특수타를 채택하는 사례가 늘어가고 있는 실정이다. 본 논문에서는 특수타의 일종인 플랩타의 2차원 단면에 대한 연구를 수행하였다. 플랩타의 성능을 예측하기 위하여 주날개의 받음각과 플랩의 각도를 바꾸어 가면서 모형실험을 수행하였으며 모형실험 시 유동장내의 속도분포를 얻기 위하여 PIV 계측기법 중 동일입자 추적법의 하나인 2프레림 입자추적법을 사용하였다. 모형실험은 Re=1.027×10⁴에서 수행하였으며, 계측된 결과들을 서로 비교하였다. Ship maneuverability is mainly determined according to hull-propeller-rudder system of a ship and directly related to the ship safety during the operation in the ocean. Among hull-propeller-rudder system the rudder system had direct concern with the ship maneuverability and a special rudder has been recommended to improve the ship maneuverability. In this paper the study of flapped rudder’s 2-dimensional section was accomplished. Model tests had been carried out with different angles of attack of a main foil and flap’s deflection angles to predict the performance of the flapped rudder and the 2 frame particle tracking method had been used to obtain the velocity distribution in the flow field during model tests. Re=1.027×10⁴ had been used during the whole experiments and measured results had been compared with each other.
추사파중에서 자동조타로써 항행하는 선박의 추진에너지 손실량 평가에 관한 연구
이경우(Gyoung-Woo Lee),손경호(Kyoung-Ho Sohn) 한국항해항만학회 1996 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.1 No.-
When an automatic course-keeping is concerned, as is quite popular in modern navigation, the closed-loop steering system consists of autopilot device, power unit (or telemotor unit), steering gear, magnetic or gyro compass and ship dynamics. The considerations of irregular disturbances to ship dynamics and a few non-linear mechanisms involved in the system inevitably or artificially, are known to be very important in properly evaluating or analyzing the automatic steering system. In the present study, the mathematical model of each element of an automatic steering system is derived, which takes account of a few non-linear mechanisms. PD (Proportional-Derivative) controller and low-pass filter with a weather adjustment are adopted to modelling the characteristics of an autopilot. The calculation method of imposing irregular disturbances to ship dynamics is proposed, where irregular disturbances implying irregular wave and the fluctuating component of wind. For the evaluation of automatic steering system of ships in the open seas, an important term, "performance index", is introduced from the viewpoint of energy saving, Which derived from the concept of energy loss on ship propulsion. Finally, the present methods are applied to two typical types of ship ; an ore carrier and a fishing boat. The various effects of linear and/or non-linear control constants of autopilot on propulsive energy loss are investigated to validate and clarify the present simulation technique.
자동조타 시스템의 비선형 요소가 선박의 추진 에너지 손실량에 미치는 영향
이경우(Gyoung-Woo Lee),손경호(Kyoung-Ho Sohn),윤순동(Soon-Dong Yoon) 한국항해항만학회 1998 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.1 No.-
본 연구에서는 선박 자동조타 시스템의 비선형 요소가 추진 에너지 손실량에 미치는 영향을 정량적으로 평가, 해석하였다. 대양을 자동조타로써 보침 항행중인 선박의 자동조타 시스템은 크게 선형 및 비선형 요소로 나눌 수 있는데, 각 요소들중, 특히 시스템 내부에 인위적으로 또는 불가피하게 설치되어 있는 비선형 요소들의 영향은 매우 크다. 본 연구에서는 오토파일럿의 비선형 제어 상수가 전체 시스템의 안정성 또는 추진 에너지 손실의 증감에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구의 수치계산에 이용한 선박은 소형 어선 1척과 대형 광석운반선 1척이며, 평균 풍속 10m/sec의 대표적 해상상태의 풍.파랑 외란 조건하에서 추진 에너지 손실의 지표인 성능평가지수를 계산하였다. 그리고 수치계산 결과에 대해서도 논하였다. When an automatic course keeping is introduced, as is quite popular in modern navigation, the closed-loop control system consists of linear and non-linear elements. In this paper, we provide a method of theoretical analysis on the propulsive energy loss related to automatic steering of ships in the open seas, taking account of the on-off(non-linear) characteristics of autopilot device. Next we make numerical calculation of the effects of autopilot non-linear elements on the propulsive energy loss for two kinds of ship, a fishing boat and an ore carrier. Realistic sea and wind disturbances are employed in the calculation.
초기설계 단계에서 2輔2舵船의 조종운동 계산에 관한 연구
이승건(Seung Keon Lee),이경우(Gyoung Woo Lee),이승재(Seung Jae Lee) 한국항해항만학회 1996 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-
Mathematical model of maneuvering motion for a single-screw single-rudder ship is established and several applications to the special situations of maneuvering are attempted. While, the mathematical model for twin-screw twin-rudder ship is not studied presented so much, because that type of ship is not popular. Lee et al. have examined the characteristics of such ship by captive model tests in 1988, in Japan. This paper proposes new mathematical models for propeller effective wake (1-wp) and effective neutral rudder angle δR in the case of twin-screw twin-rudder ship. And some maneuvering motions are calculated with proposed models and compared with exact simulations.
이경우(Kyoung-woo Lee),류경부(Gyoung-Boo Ryu),김만응(Mann-Eung Kim) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.10
This paper provides some information regarding to the requirements of drainage system for fire extinguishing system in ro-ro space, special category space and vehicle space..