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14,000teu급 대형 컨테이너선 프로펠러 캐비테이션 특성연구
김기섭,박영하,김건도,안종우,김성표 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
본 논문에서는 KORDI 대형 캐비테이션터널에서 프로펠러 캐비테이션 및 변동입력 계측시험 결과의 성능검증을 위하여 실선 프로펠러 변동압력 및 국외기관 시험결과와 비교한다. 그리고 캐비테이션 터널에서 재현한 공칭반류분포 및 반류수축(wake ccntracticn) 특성을 살펴보고 LDV로 계측한 총 유속을 바탕으로 유효반류를 추정한다. 본 실험을 통하여 모형선 변동입력계촉 결과와 실선 변동입력 계촉결과는 비교적 종은 일치를 보여주고 있다. 프로펠러 캐비테이션 발생특성은 반류분포에 지배적이기 때문에 간접적으로 실선 변동입력 결과비교를 통하여 대형 캐비테이션 터널에서 재현된 반류의 타당성을 확인해 본다.
대형 캐비테이션터널에서 Container선 프로펠러 캐비테이션 및 변동압력 특성연구
안종우,박영하,김건도,김기섭,백부근,유용완 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
In order to secure correlation of the cavitation performance between a full-scale ship and a model ship for the Container ship, the model ship with propeller and rudder is installed in the Large Cavitation Tunnel(LCT). cavitation behaviour is observed, fluctuating pressure is measured and its results are compared with those of the full-scale ship. The model test is conducted at the design-load condition, the same condition as that of the full-scale ship. The cavitation test conditions were decided considering the self-propulsion test results and stern wave height. On the basis of model-ship correlation analysis, it is considered that the experimental technique for the container ship was established.
저소음 대형 캐비테이션 터널의 임펠러 축계시스템 구조설계에 관한 연구
전동춘(DONG CHUN JEON),김기인(KI IN KIM),황종석(JONG SEOK HWANG),김정렬(JEONG RYUL KIM),이우수(WOO SOO LEE) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4
This thesis is focused on the comparison between Numerical Calculation and FEM Analysis by ANSYS by software for Impeller Shafting System of Low Noise Large Cavitation Tunnel. The impeller shafting system are considered buoyancy effect to influence driving shaft in the water that reason why the shaft diameter 800㎜ above. The shafting are arranged two solid shafts at forward end, three hallow shafts in the water and one hallow shaft on the tail. The bearings are arranged one self aligned journal bearing on the tail shaft and one axial thrust with two journal bearings on the motor shaft. The strength calculation was done by MathCAD.
Vortex Generator(35K LPG선)에 의한 선체반류 및 프로펠러 캐비테이션 특성연구
김기섭,김건도,안종우,박영하,김성표 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
본 논문에서는 프로펠러 기진력 감소용으로 선체반류 개선에 사용되는 보오텍스 생성기의 설치각도 변호에 대하여 대형 캐비테이션 터널에서 체계적인 반류계측시험을 수행하여 프로펠러면 반류분포, 프로펠러 캐비테이션 및 변동압력특성에 미치는 영향을 실험적 방법으로 조사?분석한다. 좌우현의 보오텍스 생성기의 설치각도는 대칭적 비대칭적으로 변화한다. 보오텍스 생성기는 선체반류 유동장을 가속하여 기진력을 감소하며 특히 시계방향으로 회전하는 프로펠러의 경우에는 프로펠러면 좌현측 유동장 가속시에 보다 효율적인 결과를 나타낸다. 체계적인 실험자료 분석을 통하여 캐비테이션 및 변동압력 감소 관점에서 보오텍스 생성기 설치각도 및 위치 최적화에 대한 방안을 모색하고 보오텍스 생성기 적용으로 발생할 수 있는 선속감소 최소화를 위한 방안도 생각해 본다.
8800TEU급 컨테이너선 프로펠러 추진효율 및 캐비테이션 성능향상 연구
안종우,김건도,김기섭,박영하,안해성,정영준,윤지현 대한조선학회 2017 大韓造船學會 論文集 Vol.54 No.6
In order to investigate propulsion efficiency and cavitation characteristics for expanded area ratio variation of the 8800TEU class container propeller, a series of performance tests were conducted at Large Cavitation Tunnel (LCT) and Towing Tank (TT) in KRISO. The cavitation test of the existing propellers (KP1029 & KP1030) was conducted using FRP model ship in LCT. On the basis of LCT test results, it was required to design propeller with better propulsion efficiency and cavitation performance. Two propellers (KP1171 & KP1172) with decreased expanded area ratio were designed on the basis of KP1029 propeller. The new design propellers showed higher efficiency than KP1029 and reasonable cavitation performance. In the future, they will be applied as the standard propeller for the propeller design of the large container ship. Through the performance test and prediction results for the new design propellers, it is thought that high-load propeller with better propulsion efficiency and cavitation performance will be developed constantly.
균일류에서 프로펠러 앞날 근처 관통구가 모형 프로펠러 캐비테이션에 미치는 영향
안종우,박일룡,박영하,김제인,설한신,김기섭 대한조선학회 2019 大韓造船學會 論文集 Vol.56 No.3
In order to investigate the influence of thru holes near leading edge of model propeller on cavitation behavior, a model propeller with thru holes was manufactured and tested at Large Cavitation Tunnel (LCT). The pressure distribution around the thru hole on propeller blade was numerically calculated to help understand the local flow characteristics related to cavitation behavior. The model propeller is a five bladed propeller which has 2 blades with thru holes and 3 blades with smooth surface. The cavitation observation tests were conducted at angles of 0°& 6°using an inclined-shaft dynamometer in LCT. There are big difference on the suction side cavitation behavior each other due to the existence of thru hole. While the blades with thou holes start generation of the sheet cavitation from the leading edge on the suction side, the blades with smooth surface generate the cloud cavitation from the mid-chord. Cavitation on the blades with thru holes shows more similar behavior to those of the full-scale propeller of which the pipe line for air injection is closed. The numerical analysis result shows that the sharp pressure drop occurs around thru holes on the blade. Consequently, the thru hole around leading edge stimulates the cavitation occurrence and stabilizes the cavitation behavior. Based on these results, the effect of thru holes on propeller cavitation behavior behind a model ship should be studied in the future.
여상재,홍석윤,송지훈,권현웅,설한신 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.7
Underwater noise radiated from submarines is directly related to the probability of being detected by the sonar of an enemy vessel. Therefore, minimizing the noise of a submarine is essential for improving survival outcomes. For modern submarines, as the speed and size of a submarine increase and noise reduction technology is developed, interest in flow noise around the hull has been increasing. In this study, a noise analysis technique was developed to predict flow noise generated around a submarine shape considering the free surface effect. When a submarine is operated near a free surface, turbulence-induced noise due to the turbulence of the flow and bubble noise from breaking waves arise. First, to analyze the flow around a submarine, VOF-based incompressible two-phase flow analysis was performed to derive flow field data and the shape of the free surface around the submarine. Turbulence-induced noise was analyzed by applying permeable FW-H, which is an acoustic analogy technique. Bubble noise was derived through a noise model for breaking waves based on the turbulent kinetic energy distribution results obtained from the CFD results. The analysis method developed was verified by comparison with experimental results for a submarine model measured in a Large Cavitation Tunnel (LCT). 잠수함에서 발생하는 수중방사소음은 적함의 소나에 의해 피탐될 확률과 직결되며, 잠수함 저소음화 방안은 생존성 향상을 위해 필수적이다. 최신 잠수함의 경우 기계류 소음저감 및 고속/대형화가 진행됨에 따라 선체 주위에 발생하는 유동소음에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 자유수면의 효과를 고려하여 잠수함 형상 주위에 발생하는 유동소음 수준을 예측할 수 있는 소음해석기법을 개발하였다. 잠수함이 자유수면 근처 운항시에 잠수함 주위 유동장의 교란에 의해 발생하는 난류유동소음과 쇄파버블에 의한 소음이 발생한다. 먼저 잠수함 주위 유동장 해석을 위해, VOF법 기반의 비압축성 이상유동(two-phase flow)해석을 수행하여 잠수함 주위 자유수면 형상과 유동장 정보를 도출하였다. 이후 난류유동소음해석을 위해 음향상사기법인 Permeable FW-H를 적용하였고, 쇄파버블 소음해석을 위해 유동해석에서 도출된 난류운동에너지 분포결과를 기반으로 쇄파버블 소음모델을 적용하였다. 최종적으로 개발된 유동소음 해석기법은 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 잠수함 모형 유동소음계측 실험결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.