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해상풍력지원선의 갑판교 및 거주구 위치에 따른 풍하중 영향 분석 KCI 등재

Analysis of Wind Load Effect According to the Location of Deckhouse and Gang-way for Service Operation Vessel

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/446730
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 해상풍력지원선(Service Operation Vessel, SOV)의 갑판교와 거주구의 공역학적 상호작용을 평가하였다. 풍속, 풍향 및 두 구조물 간의 상호 거리를 변경하며 공역학적 계수인 평균 항력 계수 및 양 력 변동 계수와 함께 양력 변동 주기를 확인하였으며, 주위 유동을 분석하였다. 갑판교의 경우 풍속이 증가함에 따른 하중 계수의 변화가 미비하나, 거주구의 경우 일정 풍속 이상에서 평균 항력 계수 및 양력 변동 폭이 증가한다. 또한 상호 거리의 증가에 따른 두 구조물의 평균 항력 계수와 양력 변동 계수의 증가를 확인하였다. 유동장 변화를 통해, 상호 거리가 증가함에 따라 갑판교 상부에 발생하는 양의 압력 분포가 점차 커지는 경향을 확인하였으며, 이로 인해 거주구 상류의 음의 압력 분포는 점차 커짐을 확인하였다. 본 연구 결과를 통 해 전반적으로 해상풍력지원선의 갑판교와 거주구의 하중에 지배적인 인자는 상호 거리, 풍속과 그에 따른 갑판에 의한 후류 영역임을 확인할 수 있었으며, 상호 거리를 고려한 해상풍력지원선의 설계에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

This study, evaluates the aerodynamic performances between of gang-ways and deckhouses of for Service service Operation operation Vessel vessels (SOVs) was evaluated using computational fluid dynamics. By changing varying the wind speed, wind direction, and distance between the two structures, the average drag coefficient, the lift fluctuation coefficient, and the lift fluctuation period were derived. Moreover, The the flow field close to two structures was analyzed. In the case ofFor the gang-way, as the wind speed increased, the change in the load coefficient was insignificant even as the wind speed increased. In the case ofFor the deckhouse, the average drag and the lift fluctuation coefficients increased as the wind speed is increased. In addition, the average drag and lift fluctuation coefficients of the twoboth structures increased as the distance between them two structures increased. The flow field and pressure distribution close to two structures supported the tendencies of aerodynamic force coefficients. Through the present study, It wasThe results further confirmed that the dominant factors in affecting the aerodynamic performances of the gang-way and deckhouse were relative distance, wind speed, and the large wake area due to theinduced by the separation of flow by the deck. It is expected that it willThese conclusions are expected to support the design of the arrangement for gang-wayway and deckhouse arrangements of for SOVs in the future.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. 해석 방법
    2.1 대상 선박
    2.2 수치해석 기법
    2.3 경계 조건 및 격자 시스템
    2.4 격자 의존성 평가
    2.5 조건 변화에 따른 해석 케이스
3. 결 과
    3.1 풍속 변화에 따른 해석 결과
    3.2 풍향 변화에 따른 해석 결과
    3.3 갑판교와 거주구 간의 거리 변화에 따른 해석 결과
4. 결 론
References
저자
  • 박지언(동명대학교 조선해양시뮬레이션센터 연구원) | Jieon Pak (Researcher, Shipbuilding & Marine Simulation Center, Tongmyong University, Busan 48520, Korea)
  • 서장훈(동양대학교 스마트기계공학과 교수) | Janghoon Seo (Professor, Department of Smart Mechanical Engineering, Dongyang University, Youngju 36040, Korea)
  • 박동우(동명대학교 전기제어학부 자율운항시스템전공 교수) | Dong-Woo Park (Professor, Autonomous Vehicle System Engineering Major, School of Electrical and Control Engineering, Tongmyong University, Busan 48520, Korea) Corresponding author