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문제 정의
- 예인력을 추정하기 위해서는 우선 예선과 부선의 저항성능 및 예부선 주위의 유동장 특성을 파악할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 첫 번째 단계로서 정수중 부선 주위의 유동 특성을 조사 및 분석하기 위하여 부선의 저항성능을 모형시험과 CFD를 이용한 수치계산에 의하여 해석하고자 한다. 모형실험은 무한수심 조건에서의 회류수조에서 저항과 선측파형 등을 관측하였으며, 유동장 해석을 위하여 VOF (Volume of Fluid)법을 기초로 한 수치 시뮬레이션을 이행한다.
- 본 연구에서는 모형실험 및 수치계산에 의해 정수중 부선 주위의 유동해석을 실시하였으며, 이를 통하여 객관적이고 정량적으로 부선의 저항추진 성능을 파악할 수 있었다. 먼저 회류수조에서 모형실험을 실시한 후, 실험에서 얻어진 데이터와의 비교를 통한 수치계산의 유효성을 검증하고, 다른 형태의 예부선 선박 주위의 유동장 계산에 적용시켜 해결할 수 있는 가능성을 확인 하였다.
- 최근에 CFD 기술을 이용한 시뮬레이션 수법은 비선형성 물리 현상의 이해를 기본으로 한 선박 및 해양 구조물의 비교 평가가 가능하며 이들의 최적화 설계와 안전성을 위한 내항성능이 뛰어난 선박의 설계과정에서 유용하게 사용되고 있으며, 실제로 선체주위의 유동장을 매우 잘 구현해 내고 있다. 본 연구에서는 선박주위의 유동장을 완전 비선형 조파문제를 포함하는 점성을 고려한 난류 자유수면의 해석이 가능한 CFD를 이용하여 시뮬레이션 함으로서 부선 주위의 압력변화로 인한 부선의 저항성능을 보다 정량적으로 예측하고자 한다.
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