Study on the Course Stability of a Barge in Waves
파랑중을 항행하는 선박에는 저항증가와 함께 파랑에 의한 횡력 및 회두모멘트가 정수중과 다르게 작용하여 선박의 조종성 능에 영향을 미치게 된다. 따라서 파랑에 의해 발생하는 횡력 및 회두모멘트를 추정하는 것이 중요하므로 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 수치계산을 이행하였다. 본 연구에서는 CFD를 이용하여 정수중 및 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력 계산을 위한 수치시뮬레이션을 수행하였으며, 이 결과를 토대로 최종적으로 파랑중 부선의 침로안정성 특성에 대하여 조사 및 분석하였다. 정수중보다 는 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력이 강해지고 있으며, 파랑중에서도 파장이 길어질수록 유체력이 커지고 있는 모습을 확인할 수 있다. 장파장 영역에서는 yaw damping lever의 (-) 값이 정수중보다 커지고 있으나, 단파장 영역과 파장이 선박길이와 일치하는 영역에서는 각각 작아지고 있어서 이 영역에서는 침로안정성이 향상되고 있다고 추정할 수 있다. 즉 장파장 영역에서는 침로안정성이 정수중 및 단파장 영역보다 상대적으로 나빠지고 있으므로 항행시 주의가 필요하다고 할 수 있다.
For a ship navigating in waves, added resistance, sway force and yaw moment due to waves differ from still water conditions, which affects the maneuverability of the ship. Therefore, it is important to estimate the sway force and yaw moment generated by waves. In this study, numerical simulations were carried out to calculate the hydrodynamic forces acting on a barge in still water and waves using CFD. Based on the results, the characteristics of course stability of a barge were investigated and analyzed. The hydrodynamic forces acting on the barge in waves were stronger than in still water, and it was confirmed that hydrodynamic forces become greater as wavelength becomes longer. In long wavelength regions, the (-) value of the yaw damping lever was larger than in still water. However, in short wavelength regions and when wavelength coincided with the length of the ship, values were smaller than in still water. In this region, it can be assumed that course stability improved. In other words, in long wavelength regions, the course stability of the barge was worse than in still water and short wavelength regions. Therefore, attention is required for safe navigation in long wavelength regions.