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논문 상세정보

소산이 고려된 보오텍스 모델과 버블 이론을 이용한 수중익 날개 끝 보오텍스 캐비테이션 거동 및 소음의 수치적 해석

Numerical Analysis of Tip Vortex Cavitation Behavior and Noise on Hydrofoil using Dissipation Vortex Model and Bubble Theory

Abstract

Cavitation is the dominant noise source of the marine vehicle. Of the various types of cavitation , tip vortex cavitation is the first appearance type of marine propeller cavitation and it generates high frequency noise. In this study, tip vortex cavitation behavior and noise are numerically investigated. A numerical scheme using Eulerian flow field computation and Lagrangian particle trace approach is applied to simulate the tip vortex cavitation on the hydrofoil. Vortex flow field is simulated by combined Moore and Saffman's vortex core radius equation and Sculley vortex model. Tip vortex cavitation behavior is analyzed by coupled Rayleigh-Plesset equation and trajectory equation. The cavitation nuclei are distributed and released in the vortex flow result. Vortex cavitation trajectories and radius variations are computed according to nuclei initial size. Noise is analyzed using time dependent cavitation bubble position and radius data. This study may lay the foundation for future work on vortex cavitation study and it will provide a basis for proper underwater propeller noise control strategies.

참고문헌 (9)

  1. 박광근, 설한신, 이수갑, 2004, '수중익 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 거동 및 소음의 수치적 해석' 대한조선학회 춘계학술대회 논문집, pp. 791-796 
  2. 설한신, 이수갑, 표상우, 서정천, 2004, '수중 프로펠러의 소음 예측에 관한 연구 ( Part 1. 비공 동 소음),' 대한조선학회 논문집, 제 41 권, 제 2 호, p p . 21-32 
  3. 설한신, 이수갑, 표상우, 서정천, 2004, '수중 프로펠러의 소음 예측에 관한 연구 ( Part 2. 공동 소음),' 대한조선학회 논문집, 제 41 권, 제 2 호, pp .33-46 
  4. 안종우, 강관형, 송인행, 김경렬, 2000, '수중 익의 캐비테이션 소음 계측 및 캐비티 기포 거동 해석' 대한조선학회 논문집, 제 37 권, 제 4 호, pp. 40-47 
  5. Blake, W.K.. 1986, Mechanics of Flow-Induced Sound and Vibration , Academic Press Inc 
  6. Kamiirisa, H., 2001, 'The Effect of Water Quality Characteristics on Cavitation Noise,' CAV 2001, SessionA2.004 
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  8. Sculley, M.P., 1975, Computational Helicopter Rotor Wake Geometry and Influence on Rotor Harmonic Loads, ASRL TR178-1 , MIT 
  9. Shen. Y., Chahine. G., Hsiao, C.T. and Jessup, S., 2001. ' Effects of Model Size and Free Stream Nuclei on Tip Vortex Cavitation Inception Scaling, ' CAV2001. SessionA1.004 

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