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워터제트 추진기 유입관의 내부유동 전산해석
Numerical Internal Flow Analysis of Intake Duct of Waterjet Propulsion

윤현석   (부산대학교 기계공학부UU0000613  ); 박원규   (부산대학교 기계공학부UU0000613  ); 전호환   (부산대학교 조선해양공학과UU0000613  ); 김문찬   (부산대학교 조선해양공학과UU0000613  );
  • 초록

    Waterjet propulsion is widely used to thrust high speed marine vessels in excess of 30-35 knots by virtue of the high propulsive efficiency, good maneuverability, and less cavitation. From the aspect of power loss, approximately $7-9\%$ of the total power is lost in intake duct due to the flow separation, nonuniformity, etc. Thus, detail understanding of flow phenomena occurring within intake duct is essential to reduce the power loss, as well as noise and vibration. The present work solved 30 incompressible RANS equations to provide complicated viscous flow features of intake duct. The numerical results were compared with experiments and good agreements were obtained for three jet velocity ratios.


  • 주제어

    물분사 추진 .   유입관 .   경계층 유입.  

  • 참고문헌 (17)

    1. 강호근, 김유택, 이영호, 1997. '최적 노즐형상을 갖는 수중램제트의 추진성능에 관한 연구,' 대한조선학회 논문집, 제 34권, 제 4호. pp. 42-52 
    2. 김경천, 박원규, 2003. 풍동을 이용한 워터제트 실험 보고서, 부산대학교 
    3. 김기섭, 송인행, 안종우, 문일성, 1997. 'Pod형 물분사 추진장치 성능시험 연구.' 대한조선학회 논문집, 제 34권, 제 4호, pp. 21-30 
    4. 류재문, 홍삼권, 김영기, 1999. '이차원 물분사 추진장치 입구면 형상에 관한 연구,' 대한조선학회 논문집, 제 36권, 제 2호, pp. 9-21 
    5. 문일성, 이창섭, 송인행, 김기섭, 1997, '패널법에 의한 물 분사 추진장치의 성능해석,' 대한조선학회 논문집, 제 34권, 제 4호, pp. 31-41 
    6. 안종우, 이창용, 박영하, 정종안, 김병현, 1998. '실선 물분사 추진장치 성능시험 및 모형선-실선 상관관계,' 대한조선학회 논문집, 제 35권, 제 4호, pp. 11-18 
    7. 이진태, 문일성, 박영하, 김경열, 김기섭, 1999. '초고속선을 위한 공기유입 물제트 추진기 개발,' 대한조선학회 논문집, 제 36권, 제 3호, pp, 41-49 
    8. 추재민, 2002, PIV 기법을 이용한 인위적인 대기경계층의 난류구조에 간한 연구, 부산대학교 공학석사 학위논문 
    9. Alexander, K.V., Coop, H. and Terwisga. T., 1993, 'Waterjet-Hull Interaction: Recent Experimental Results,' SNAME Transactions. Vol. 102. pp. 275-335 
    10. Brander, P.A. and Walker, G.J., 2001, 'A Waterjet Test Loop for the TOM FINK Cavitation Tunnel', RINA, International Conference on Waterjet Propulsion III, Paper NO. 1 
    11. Okamoto, Y., Sugioka, H. and Kitamura, Y., 1993, 'On the Pressure Distribution of a Waterjet Intake Duct in Self Propulsion Conditions,' Proc. FAST'93. Vol. 1, Yokohama, Japan, pp. 843-854 
    12. Roberts, J.L. and Walker, G.J., 1998, 'Boundary Layer Ingestion Effects in Flush Waterjet Intakes,' International Conference on Waterjet Propulsion II, RINA, Amsterdam, Netherlands 
    13. Roberts, J.L, 1998, The Influence of Hull Boundary Layers on Waterjet Intake Performance, Ph.D. Thesis, University of Tasmania, Australia 
    14. Seil, G.J., 2001, 'The Effects of the Shaft Rotation and Scale on the Flow in Waterjet Inlets', International Conference on Waterjet Propulsion III, RINA,Gothenborg, Sweden 
    15. Verbeek, R. and Bulten, N.W.H., 2001, 'Interpretation of Model Scale Test Results with Aid of CFD Calculations,' International Conference on Waterjet Propulsion III, RINA, Gothenborg, Sweden 
    16. Viecelli, J.A., 1969, 'A Method for Including Arbitrary External Boundaries in the MAC Incompressible Fluid Computing Technique,' Journal of Computational Physics, Vol. 4, pp. 543-551 
    17. Watson, S.J.P., 1998, 'The Use of CFD in Sensitivity 앉udies of Inlet Design,' Proceedings of International Conference on Waterjet Propulsion, International Conference on Waterjet Propulsion II, RINA, Amsterdam, Netherlands 

 저자의 다른 논문

  • 박원규 (51)

    1. 1994 "멀티그리드 방법을 이용한 프로펠러 주위의 비압축성 층류유동 계산" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 31 (4): 41~50    
    2. 1996 "측풍영향을 고려한 고속전철 주위의 3차원 난류유동 해석" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 1 (1): 71~80    
    3. 1997 "3차원 미니밴 형상 주위의 비압축성 점성 유동 해석" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 2 (1): 46~53    
    4. 1998 "Chimera 격자기법을 이용한 자동차 주위의 유동장 해석" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 3 (2): 39~51    
    5. 1998 "유체기계 임펠러의 최적 역설계 기법" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 3 (1): 37~45    
    6. 1998 "2차원 종형 언덕 주위의 유동 및 확산현상에 관한 수치해석 연구" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 3 (1): 63~72    
    7. 1999 "수분사 펌프의 유동 및 성능 해석" 유체기계저널 = Journal of fluid machinery 2 (2): 64~73    
    8. 1999 "Modified Garabedian-McFadden 방법을 이용한 프로펠러 날개 단면의 역설계 기법" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 36 (4): 28~36    
    9. 1999 "측풍의 편향각 변화에 따른 자동차 주위의 유동해석" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 4 (3): 1~11    
    10. 1999 "유동장 수치해석이 포함된 퍼프모델을 이용한 오염물질의 확산 해석" 한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering 4 (3): 12~20    
  • 전호환 (103)

  • 김문찬 (23)

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