모형선과 실선에서 공기 윤활 시스템의 저항감소 효과와 공기층 거동 및 분사구 영향에 관한 수치적 연구

초록

대부분의 상선에서 마찰 저항은 전체 저항의 70% 이상을 차지한다. 그러한 마찰 저항을 줄이기 위한 많은 연구가 수십 년 동안 수행되어 왔다. 마찰 저항 감소를 위한 능동적 또는 수동적인 장치 중에서 효과적이고 현실적인 장치는 공기 윤활 시스템이다. 따라서 몇몇의 선박은 공기 윤활 시스템을 적용하고 해상 시험에서 효과를 확인했습니다. 그러나 모형 시험에서 예측한 결과와 해상에서 측정된 감소효과는 서로 약간의 차이가 있었습니다. 본 연구에서는 공기 윤활 시스템을 적용한 모형선 및 실선 스케일에 대한 수치 해석을 수행하였다. 그리고 공기를 분사하는 선박에 대해서 실선 저항 추정을 향상시키는 새로운 방법이 제안하였다. 수치적 모델로는 VOF(volume of fluid)가 고려되었습니다. 수치적 방법은 Samsung Ship Model Basin(SSMB)에서 측정한 공기층 패턴 및 저항과 같은 모형선의 실험 데이터와 비교를 통해 검증되었습니다.