해양환경안전학회지 Vol.25 No.5 (p.627-633)

|Research Paper|
CFD 기반 소형 선박의 EEDI 평가 방법에 관한 연구

Study on the Evaluation Method for EEDI of the Small Vessel using CFD
키워드 :
전산유체역학,저항성능,유효마력,준추진효율계수,제동마력,에너지효율설계지표,CFD,Resistance performance,Effective power,Quasi-propulsive efficiency,Brake power,Energy efficiency design index

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 대상선박
3. CFD에 의한 전 저항 해석
   3.1 좌표계 및 지배방정식
   3.2 격자 및 수치해석 조건
   3.3 결과 검토
4. EEDI 평가를 위한 속도성능 추정
5. EEDI 평가
6. 결 론
References

초록

본 논문의 주 관심사항은 전산유체역학과 기존 모형시험 데이터를 활용하여 주어진 선박의 저항 및 추진성능을 추정하고 그 결과를 이용하여 에너지효율설계지표(Energy Efficiency Design Index, EEDI)를 평가하는 방법을 제시하는 것이다. 대상선박의 모형선 크기에 서의 전 저항을 계산하기 위해 점성 유동 해석을 수행하였다. 유동계산은 STAR-CCM+를 사용하였으며 자유표면, 트림과 싱키지를 고려하 였다. 점성 유동 해석 결과를 바탕으로 대상선박의 유효동력을 산정하였다. 준 추진효율 계수는 기 보유한 모형시험 데이터베이스를 이용 한 추정식 및 유사선박의 시험자료를 활용하여 산정하였다. 최종적으로 EEDI 산정식에 대하여 유체동역학적 결과, 선박의 정보, 사용하는 연료에 대한 CO2의 환산계수, 연료소모량 등을 바탕으로 일반화된 계산 프로그램을 작성하였다.
This study aimed to predict the resistance and propulsion performance of a ship using computational fluid dynamics (CFD) and a database as well as establish an assessment method for the energy efficiency design index (EEDI) using the results. First, the total resistance of the studied ship is obtained using CFD. A flow analysis is conducted with the free surface and trim and sinkage using a commercial CFD code (STAR-CCM+). The effective power of the ship is assessed based on the CFD results. The quasi-propulsive efficiency is calculated from an empirical prediction equation using experimental data and similar material. Finally, a general calculation program for the EEDI is established based on the hydrodynamic results, ship information for principal particulars, conversion factor of CO2 for fuels, and fuel consumption.