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A Numerical Study of the Effect of Skegs on the Course-keeping Ability of a Catamaran KCI 등재

수치해석을 이용한 쌍동선의 직진성능에 대한 Skeg의 영향에 관한 연구

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/438164
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

선박의 조종성능은 조선해양공학 분야에서 매우 중요한 유체역학적 성능 중 하나입니다. 본 연구에서는 저수심에서 운용되는 24m급 쌍동선을 대상으로 직진성능 분석에 대한 연구를 진행하였습니다. Skeg의 설치를 통해 조종성능을 개선할 수 있는지 여부를 확인 하기 위해, 전산유체역학(CFD) 수치해석 시뮬레이션을 활용하여 가상의 포획 모형테스트를 진행하였습니다. 시뮬레이션은 PMM(Planar Motion Mechanism) 조화 시험 중 Pure-sway 및 Pure-Sway motion, 2가지 시험을 진행하였으며, 선박의 선회성능은 직진성능 지수(C)의 경험식 을 통해 확인하였습니다, 결론적으로, Skeg가 없는 기존 선체는 직진성능이 상대적으로 저조하며, Skeg 1을 적용해도 부정적인 C 지수 값 을 보여 항로유지 능력이 개선되지 않았다. 하지만 Skeg 2, 3 또는 4를 적용하였을 때, 긍정적인 C 지수 값을 보여 항로유지 능력이 개선 되는 것을 보이며, 이는 Sway motion의 드리프트 경향에 비해 선체가 Yaw 또는 방향을 더 바꾸기 쉽다는 것을 나타낸다.

Maneuverability is a critical hydrodynamic performance metrics of a ship. This study numerically evaluated the course-keeping ability of a 24 m shallow draft catamaran, equipped with skegs installedon it, was numerically to assess whether the skegsthese appendages improved its maneuverability. Computational fluid dynamics simulations were conducted to simulate virtual captive model tests. Pure-sway and pure-yaw motions were assessed as part of harmonic tests conducted in the planar motion mechanism were at the design speed. An empirical formula was proposed for to evaluate the course-keeping ability (as measured quantified by a criterion, termed the C index) was suggested and assess the maneuverability. The results demonstrated that the initial condition of the bare hull had exhibited a relatively poor C index, and the installation of Skeg 1 did not address resolve this issue, judging by the negative value of C. On the other handConversely, Skegs 2, 3, and 4 yielded positive C index values, could address this problem, as judged by thesthey yielded, which indicatinged that the hull could yaw or change its heading more easilyeffectively, as opposed to drifting in sway motions.

목차
Abstract
요 약
1. Introduction
2. Methodology
    2.1 Target Vessel
    2.2 Skegs Configurations
3. Mathematical Models of Maneuvering
    3.1 Fluid Force and Moments
    3.2 Course-keeping Ability Criteria (C)
    3.3 Virtual Captive Model Tests
4. Motions Modeling
    4.1 Pure Sway Motions
    4.2 Pure Yaw Motions
    4.3 Least Square Regression
5. Numerical Simulations
    5.1 Methodology and Setup
    5.2 Computational Domain and Boundaries
    5.3 Mesh Configurations
6. Results and Discussions
7. Conclusions
References
저자
  • Michael(Graduate School of Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 마이클 (국립목포해양대학교 대학원)
  • Jun-Taek Lim(Graduate School of Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 임준택 (국립목포해양대학교 대학원)
  • Gyoung-Woo Lee(Department of Naval Architecture & Ocean Engineering, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 이경우 (국립목포해양대학교 조선해양공학과 교수)
  • Kwang-Cheol Seo(Department of Naval Architecture & Ocean Engineering, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 서광철 (국립목포해양대학교 조선해양공학과 교수) Corresponding author