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Control Effect of Hydro-kinetic Force of a Special Rudder attached Flap

플랩이 부착된 특수타의 동유체력 제어효과에 관한 연구

  • Gim, Ok-Sok (Mokpo Regional Maritime Affairs and Port Office, Ministry of Land Transport and Maritime Affairs) ;
  • Lee, Gyoung-Woo (Division of Ocean System Engineering, Mokpo National Maritime Uni) ;
  • Ahn, Young-Kyu (Sarnsung Heavy Industries)
  • 김옥석 (국토해양부 목포지방해양항만청) ;
  • 이경우 (목포해양대학교 해양시스템공학부) ;
  • 안영규 (삼성중공업)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

The main purpose in having a control surface on a ship is to control the motion of it. It is the important element to determine the maneuvering characteristics of the ship. In this paper, the measured results has been compared with each other to predict the performance characteristics of flapped rudder's 2-dimensional section at $Re=3.0{\times}10^4$ using 2-frame grey level cross correlation PIV method. The side force of the rudder could be mainly improved by the lift force at 10 degrees angle of attack and the drag force at 20 degrees angle of attack. The separation point and boundary layer could be controlled by the change of the only flap's angle at 10 degrees angle of attack.

선박에서 제어판의 역할은 운동을 제어하는데 목적이 있으며 이는 곧 조종성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 플랩타의 성능평가를 위하여 $Re=3.0{\times}10^4$에서 영각에 대응하는 플랩각에 따른 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 또한 영각 10도와 20도에서 전통적인 단동타의 유동특성과 비교하여 플랩타의 성능특성을 평가하였다. 영각 10도에서는 양력, 영각 20도에서는 항력에 의한 측압력을 향상시킬 수 있었다. 영각 10도에서 플랩조작만으로 박리점과 경계층영역의 변화가 가능하였다.

Keywords

References

  1. 김옥석(2003), "조종성향상을 위한 플랩러더의 모델실험에 관한 연구", 목포해양대학교 석사학위 논문.
  2. 손경호, 김진형, 김현수, 김윤수, 하문근(1997), "특수타의 채택이 침로 안정성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구", 대한조선학회논문집, 제34권 제3호, pp. 27-38.
  3. 안해성, 김효철(1999), "플랩이 부착된 타에 미치는 물 제트 분사효과에 관한 실험적인 연구", 대한조선학회논문집, 제36권 제1호, pp. 22-29.
  4. 이경우, 최희종, 이승건(2005), "플랩을 갖는 날개 주위의 유동특성과 PIV해석에 관한 연구", 한국항해항만학회지 제29권 제6호, pp. 509-513. https://doi.org/10.5394/KINPR.2005.29.6.509
  5. 현범수, 최경신, 도덕희(2000), "PIV를 이용한 수중익 주위 복잡유동장의 정량적 계측", 대한조선학회논문집 제 37권 제3호, pp. 37-44.
  6. Kerwin, J., Mandel, P., and Lewis, S.(1972), "An Experimental Study of a Series of Flapped Rudder", Journal of Ship Research, Vol. 16, No. 4, pp. 225-234.
  7. West, G. S. and Apelt, C. J.(1982), "The Effects of Tunnel Blockage and Aspect Ratio on the Mean flow Past a Circular Cylinder with Reynolds Numbers between ${10^}4$ and ${10^}5$,': J. Fluid Mech, Vol. 114, pp. 361-377. https://doi.org/10.1017/S0022112082000202

Cited by

  1. Maneuverability of a DWT 8,000–ton oil/chemical tanker by real sea trials – A comparison between the semi–balanced rudder and the flap rudder – vol.51, pp.2, 2015, https://doi.org/10.3796/KSFT.2015.51.2.257