타력 향상이 선박의 조종성능에 미치는 영향에 관한 수치적 연구

Title
타력 향상이 선박의 조종성능에 미치는 영향에 관한 수치적 연구
Authors
김현준
Keywords
타력향상이선박의조종성능에미치는영향에관한수치적연구
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 선박의 좌초 및 추돌 사고로 인한 해양오염이 심각해짐에 따라 선박의 조종성능에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 따라 IMO에서 Resolution MSC.137을 채택하는 등 조종성능에 대한 국제적 기준이 강화 되고 있다. 이에따라 VLCC, ULCC 등의 초대형 선박에 대하여 다양한 운항 조건에서의 조종성능 평가에 관한 연구가 진행되고 있다. 선박의 조종성능을 향상시키는 방법으로는 특수타를 채택하거나 선미에 스케그를 부착 시키는 방법 등이 있다. 본 논문에서는 천수 저속 등의 다양한 운항 조건에서 타력 증가가 조종성능에 미치는 영향에 관하여 수치 시뮬레이션을 통하여 평가하고자 한다. 먼저 수치 시뮬레이션을 수행하기 위하여 MMG 조종운동 수학모델을 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축하고 검증하였다. 또한 심수, 천수 및 저속 영역에서 타력 증가에 의한 선박의 선회성능 및 변침성능 향상 정도에 대하여 수치 시뮬레이션을 통하여 정량적으로 평가하였다. 본 논문에서의 수치 시뮬레이션 결과, 타력 증가가 변침성능 보다는 선회성능의 향상에 더 효과적임을 확인하였다. 또한 타력 증가로 인한 선회성능 향상은 심수보다 천수에서 더 효과적이며, 천수 중을 저속에서 운항 할 때 가장 효과적임을 확인하였다.
Description
Ⅰ 서 론 1 Ⅰ-1. 연구 배경 1 Ⅰ-2. 지금까지의 연구 4 Ⅰ-3. 연구 목적 및 내용 6 Ⅱ 선박 조종운동 방정식 7 Ⅱ-1. 선박 조종운동 성능 7 Ⅱ-1-1. 선회성능 7 Ⅱ-1-2. 변침성능 8 Ⅱ-2. 선박 조종운동 수학적 표현 9 Ⅱ-3. MMG 조종운동 수학 모델 11 Ⅱ-3-1. 조종운동 기본 방정식 11 Ⅱ-3-2. 선체에 작용하는 힘과 모멘트 14 Ⅱ-3-3. 프로펠러에 작용하는 힘과 모멘트 17 Ⅱ-3-4. 타에 작용하는 힘과 모멘트 21 Ⅲ 조종운동 시뮬레이션 모델 24 Ⅲ-1. 시뮬레이션 모델 24 Ⅲ-1-1. 심수 운항 시뮬레이션 모델 24 Ⅲ-1-2. 천수 운항 시뮬레이션 모델 27 Ⅲ-2. Cross flow drag 모델 29 Ⅳ 시뮬레이션 결과 및 고찰 31 Ⅳ-1. 시뮬레이션 개요 31 Ⅳ-1-1. 시뮬레이션 목적 31 Ⅳ-1-2. 시뮬레이션 대상 선박 32 Ⅳ-1-3. 시뮬레이션 조건 및 케이스 34 Ⅳ-2. 시뮬레이션 모델 검증 35 Ⅳ-2-1. 선회시험 35 Ⅳ-2-2. 지그재그시험 40 Ⅳ-2-3. 고찰 44 Ⅳ-3. 타력 증가에 의한 조종성능 추정 45 Ⅳ-3-1. 심수 운항 상태 46 (1) 선회 시험 46 (2) 지그재그 시험 55 (3) 고찰 62 Ⅳ-3-2. 천수 운항 상태 63 (1) 선회 시험 63 (2) 지그재그 시험 74 (3) 고찰 75 Ⅳ-3-3. 천수 저속 운항 상태 77 (1) 선회 시험 77 (2) 고찰 83 Ⅴ 결 론 84 참 고 문 헌 85 감사의 글 89
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22749
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College of Engineering(공과대학) > Naval Architecture & Ocean Engineering(조선해양공학) > Theses(조선해양공학 석박사 학위논문)
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