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NTIS 바로가기韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.21 no.2, 2018년, pp.188 - 194
정소원 (충남대학교 선박해양공학과) , 박상태 (충남대학교 선박해양공학과) , 안병권 (충남대학교 선박해양공학과)
Recently a supercavitating underwater vehicle moving at high speed over 200 knots has been of interest for its practical advantage of the dramatic drag reduction. Many experimental and numerical studies have been explored, however most of the studies deal with the case of uniform flows. In this pape...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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캐비테이터를 설계하고 제어하는데 있어 가장 핵심적인 요소가 인공 초월공동인 이유는 무엇인가? | 그러나 상대적으로 낮은 속도 영역에서도 캐비테이터 후방에서 압축가스를 분사시킴으로써 인공적으로 초월공동을 발생시킬 수 있으며, 이를 인공 초월공동(artificial supercavitation)또는 환기 초월공동(ventilated supercavitation)이라 한다. 인공 초월공동을 이용하면 자연 초월공동이 발생되기전까지 마찰 저항을 줄여 추진효율을 높일 수 있으며, 부분적으로 공동이 생성되는 과정에서 캐비테이터에 작용하는 불균일한 유체력을 감쇠시켜 주행 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다. 따라서 인공 초월공동은 자연 초월공동과 함께 캐비테이터를 설계하고 제어하는데 있어 가장 핵심적인 요소이며, 이에 대한 이론 및 실험 연구가 활발하게 진행되고 있다[1-3]. | |
인공 초월공동은 어떻게 만들어지는가? | 수중운동체가 고속으로 이동할 때 자연적으로 발생하는 초월공동(자연 초월공동, natrual supercavitation)의 경우, 중어뢰급 어뢰는 100 m/s 이상의 속도에 도달해야만 어뢰 전체를 감쌀 수 있는 초월공동이 발생된다. 그러나 상대적으로 낮은 속도 영역에서도 캐비테이터 후방에서 압축가스를 분사시킴으로써 인공적으로 초월공동을 발생시킬 수 있으며, 이를 인공 초월공동(artificial supercavitation)또는 환기 초월공동(ventilated supercavitation)이라 한다. 인공 초월공동을 이용하면 자연 초월공동이 발생되기전까지 마찰 저항을 줄여 추진효율을 높일 수 있으며, 부분적으로 공동이 생성되는 과정에서 캐비테이터에 작용하는 불균일한 유체력을 감쇠시켜 주행 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다. | |
초월공동은 언제 발생하는가? | 운용 조건에 따라 캐비테이터에서 발생하는 초월공동의 물리적 발생 메커니즘과 특성을 규명하는 것은 초월공동 어뢰 설계에 있어 가장 핵심적인 요소기술 중 하나라고 할 수 있다. 수중운동체가 고속으로 이동할 때 자연적으로 발생하는 초월공동(자연 초월공동, natrual supercavitation)의 경우, 중어뢰급 어뢰는 100 m/s 이상의 속도에 도달해야만 어뢰 전체를 감쌀 수 있는 초월공동이 발생된다. 그러나 상대적으로 낮은 속도 영역에서도 캐비테이터 후방에서 압축가스를 분사시킴으로써 인공적으로 초월공동을 발생시킬 수 있으며, 이를 인공 초월공동(artificial supercavitation)또는 환기 초월공동(ventilated supercavitation)이라 한다. |
J. H. Kim, S. W. Jeong and B. K. Ahn, “Numerical Analysis of Artificial Supercavitation under the Gravity Effect,” Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology, Vol. 20, No. 5, pp. 665-672, 2017.
B. K. Ahn, S. W. Jeong, J. H. Kim, S. Shao, J. Hong and R. E. A Arndt, “An Experimental Investigation of Artificial Supercavitation Generated by Air injection behind Disk-shaped Cavitator,” International Journal of the Society of Naval Architects and Ocean Engineering, Vol. 9, No. 2, pp. 227-237, 2017.
E. Kawakami and R. E. A Arndt, "Investigation of the Behanior of Ventilated Supercavities," ASME Journal of Fluids Engineering, Vol. 133, No. 9, p. 091305, 2011.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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