$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

제어봉에 의한 원형실린더 주위의 압력분포에 관한 수치해석

Numerical Analysis on the Pressure Distributions around a Circular Cylinder by Control Rods

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.31 no.6 = no.122, 2007년, pp.485 - 490  

김옥석 (목포해양대학교 대학원) ,  이경우 (목포해양대학교 해양시스템공학부) ,  조대환 (목포해양대학교 기관시스템공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

부표시스템 침수체의 주요형상인 실린더에 원형 제어봉을 부착하여 2차원 단면의 유동특성에 대해서 수치해석을 수행하였다. 유속을 0.1m/s에서 0.5m/s로 변화시키면서 부표시스템 주위의 유동현상을 파악하고, 부표시스템의 효과적인 유동제어를 위해 실린더 (D=50mm)에 제어봉의 직경을 0.1D 에서 0.5D까지 부착하여 조류에 의한 압력분포를 조사하였다. 유동장내의 속도분포는 PIV 계측기법 중 2프레림 입자추적 법을 사용하여 수치해석의 정도를 높이고자 0.3m/s에서 비교 평가하였다. 실린더 주위의 압력분포는 0.2D의 제어봉을 부착하였을 경우, 유속의 변화에 관계없이 가장 양호한 경향을 보이는 것을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose in having a control rod on a buoy system is to control the motion of it. The system may be composed entirely of a single circular cylinder and a long mooring anchor cable. A control rod has one function to perform in meeting its purpose, and that is to develop a control force in conseque...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 선행연구의 결과를 바탕으로 유동 제어에 효과적인 제어봉을부표시스템 침수체의 주요형상인 실린더에 부착하여 유동을제어하기 위해 제어봉의 크기를 변화 시켜 최적의 제어봉을 찾고자 하였다. 2차원 단면에 대한 수치해석과 실험으로 시스템의 유동특성과 압력분포를 파악하고 이를 효과적으로 제어하기 위하여 유입되는 유속과 실린더에 접하여 제어봉을 부착해부표주위의 압력분포를 감소 시켜 힘의 스펙트럼을 최소화하고자 하였다. 또, 부표 시스템 주위의 속도분포를 알아보고자 PIV계측기법 중 2프레임 상호상관 계수계산법을 통하여 순간속도분포, 평균운동에너지, 평균 와도 등을 일부 조건에 대해실험하여 수치해석의 정도를 높이고자 하였다.
  • 2차원 단면에 대한 수치해석과 실험으로 시스템의 유동특성과 압력분포를 파악하고 이를 효과적으로 제어하기 위하여 유입되는 유속과 실린더에 접하여 제어봉을 부착해부표주위의 압력분포를 감소 시켜 힘의 스펙트럼을 최소화하고자 하였다. 또, 부표 시스템 주위의 속도분포를 알아보고자 PIV계측기법 중 2프레임 상호상관 계수계산법을 통하여 순간속도분포, 평균운동에너지, 평균 와도 등을 일부 조건에 대해실험하여 수치해석의 정도를 높이고자 하였다. 부표 주위의압력분포가 전체 시스템에 미치는 영향을 알아보가자 PIV실험에서 얻지 못한 압력분포를 상용 CFD코드를 이용해 여러변수영역에 대해 수치해석을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 국내 표준형 부표 시스템의 수면하부 침수체실린더에 크기가 다른 제어봉을 부착하여 나타나는 2차원 압력분포를 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 2002). 선행연구의 결과를 바탕으로 유동 제어에 효과적인 제어봉을부표시스템 침수체의 주요형상인 실린더에 부착하여 유동을제어하기 위해 제어봉의 크기를 변화 시켜 최적의 제어봉을 찾고자 하였다. 2차원 단면에 대한 수치해석과 실험으로 시스템의 유동특성과 압력분포를 파악하고 이를 효과적으로 제어하기 위하여 유입되는 유속과 실린더에 접하여 제어봉을 부착해부표주위의 압력분포를 감소 시켜 힘의 스펙트럼을 최소화하고자 하였다.
  • 일부 케이스에 대한 PIV 실험은 수치해석의 해석결과와 실험결과를 비교.평가하여 일관성 있는 해석영역을 설정하고자 수행하였다. 그리고 PIV 실험과 수치해석의 비교항목을 전체 수치해석을 수행하는데 동일한 경계조건을 적용하는데 사용하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. 강상모, 최원호(2005), "원형실린더를 지나는 균일전단 유동에 관한 수치연구", 대한기계학회논문집 제29권 제1호 pp. 139-150 

  2. 명현국( 2004), "원형 실린더 주위의 비정상 이차원 층류유동 수치해석", 한국전산유체공학회지 제9권 제4호 pp.41-47 

  3. 박광동, 조효제, 구자삼(2001), "실린더에 작용하는 파력 및 조류력에 관한 연구", 한국해양공학회지 제15권 제4호 pp. 14-19 

  4. 오경근, 조대환, 이 경우, 고재용(2006), "물분사장치를 이용한 2차원 익 주위의 PIV해석에 관한 연구", 한국항만학회논문집 제30권 제2호, pp. 45-49 

  5. 이상준, 김대훈(1992), "제어봉이 부착된 원주후류 유동특성에 관한 실험적 연구", 대한기계학회논문집 2권, pp.325-329 

  6. 임용섭, 손동기, 이준식, 양경수(1998), "Reynolds수와 난류강도의 변화에 따른 실린더 주위 유동 박리점의 거동에 관한 실험적 연구", 대한기계학회논문집 B권 제 22권 제7호, pp 889-898 

  7. 임희창, 이상준(2000), "Riblet 흠을 가진 원주의 저항감소에 관한 연구", 대한기계학회논문집 B권 , pp. 508-513 

  8. 해양수산부(2001), "표준형 (등)부표 개발에 관한 연구", pp. 6-24 

  9. Mahbub Alam, Md., Moriya, M., Takai, K. and Sakamoto, K.(2003), "Fluctuating fluid forces acting on two circular cylinders in a tandem arrangement at a subcritical Reynolds number", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 91 pp.139-154 

  10. Tsutsui, T. and Igarashi, T.(2002), "Drag reduction of a circular Cylinder in an air-stream", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 90 pp 527-541 

  11. Igarashi, T.(1997), "Drag reduction of a square prism by flow control using a small rod", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 69-71 pp 141-153 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트