KR101508982B1 - Low Noise Large Cavitation Tunnel - Google Patents

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KR101508982B1
KR101508982B1 KR20140018001A KR20140018001A KR101508982B1 KR 101508982 B1 KR101508982 B1 KR 101508982B1 KR 20140018001 A KR20140018001 A KR 20140018001A KR 20140018001 A KR20140018001 A KR 20140018001A KR 101508982 B1 KR101508982 B1 KR 101508982B1
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honeycomb
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flow
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KR20140018001A
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Korean (ko)
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김기섭
안종우
박영하
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한국해양과학기술원
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Abstract

A low noise type large cavitation tunnel of the present invention includes: an upper section (100) having a tunnel observation unit to perform a cavitation experiment of a propeller and an aileron installed in a model ship having a first bent part (320) and a fourth bent part (310) on both sides; and a lower section (200) connected to the upper section (100) enabling a full water inside the lower section to flow and be introduced to the tunnel observation unit in a predetermined flow rate through an impeller shafting device installed inside the lower section having a second bent part (330) and a third bent part (340) on both sides. The first bent part (320) to the fourth bent part (310) have a curved shape and guide vans (V) which rotate a water flow by 90 degrees to enable the water to smoothly flow in order to prevent a noise of the flow, and are arranged in constant direction inside the bent parts. The guide vane (V), where a damping material is filled inside, prevents noise generated by vibration of the guide vane itself and the vibration.

Description

저소음형 대형 캐비테이션 터널{Low Noise Large Cavitation Tunnel}A low noise large cavitation tunnel {Low Noise Large Cavitation Tunnel}

본 발명은 캐비테이션 터널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저소음형 대형 캐비테이션 터널에 관한 것이다.
The present invention relates to a cavitation tunnel, and more particularly to a low noise large cavitation tunnel.

캐비테이션 시험은 밀폐된 순환 터널 내에 모형 프로펠러나 선박과 같은 시험 대상을 장착한 상태에서 일정한 유속으로 물을 순환시켜 마치 프로펠러나 선박이 일정 속도로 추진되고 있는 것과 같은 상황을 인위적으로 형성한 순환식 캐비테이션터널이라는 장치에 의해 수행된다.The cavitation test was conducted by circulating water at a constant flow rate with a test object such as a model propeller or a ship mounted in a closed circulating tunnel and circulating cavitation, which artificially formed a situation in which the propeller or the ship was propelled at a constant speed. It is performed by a device called a tunnel.

일반적으로, 대형 캐비테이션터널은 상부에 관측부가 구비되고, 하부에 임펠러 축계 장치를 구비한 후, 임펠러 축계 장치를 구동시켜 물을 관측부로 순환시키도록 제작된다.Generally, a large-sized cavitation tunnel is provided with an observation section on the upper part and an impeller shaft-type device on the lower part, and then drives the impeller shaft-type device to circulate the water to the observation part.

이때, 대형 캐비테이션 터널 내에 순환되는 물은 약 2500톤이며, 유동이 원활하게 이루어지지 않을 경우 관측부의 유동장의 불균일도 및 유동소음을 증가시킬 수 있다.At this time, the circulation water in the large cavitation tunnel is about 2,500 tons, and if the flow is not smooth, the unevenness of the flow field of the observation part and the flow noise can be increased.

또한, 순환식 대형 캐비테이션 터널의 경우, 굴곡구간에서 생성되는 불균일한 유동장으로 인하여 모형선에 장착된 프로펠러의 캐비테이션 실험이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 가지고 있다.Also, in the case of the circulating large-size cavitation tunnel, the cavitation experiment of the propeller mounted on the model line can not be smoothly performed due to the uneven flow field generated in the bending section.

이에, 본 발명에서는 유동소음을 억제시키면서 터널 관측부 내에 인입되는 물의 유동을 균일하게 제공할 수 있는 저소음형 대형 캐비테이션 터널을 제공하고자 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a low-noise large-sized cavitation tunnel capable of uniformly providing a flow of water introduced into a tunnel observation portion while suppressing flow noise.

대한민국 특허등록번호 제10-1323402호(발명의 명칭: 대형캐비테이션터널용 웨이크레이크 캘리브레이션 장치)Korean Patent Registration No. 10-1323402 (entitled "Wake-rake Calibration Device for Large Cavitation Tunnels")

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 순환식 대형 캐비테이션 터널 내에 순환되는 물의 불균일한 유동으로 인하여 발생되는 유동소음을 억제하여 모형선에서 발생하는 유동소음 계측을 가능하게 하며, 순환식 대형 캐비테이션 터널의 경우, 굴곡구간에서 발생되는 불균일한 유동이 관측부 덕트로 유입시 모형 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 실험이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 해결할 수 있는 저소음형 대형 캐비테이션 터널을 제공하는 것이다.
A problem to be solved by the present invention is to suppress flow noise generated due to uneven flow of water circulated in a circulation large-size cavitation tunnel, thereby enabling flow noise measurement at a model line. In the case of a circulation type large cavitation tunnel, The present invention provides a low-noise large-size cavitation tunnel capable of solving the problem that cavitation of the model propeller and rudder can not be smoothly performed when uneven flow generated in the bending section flows into the observation duct.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널은 모형선이 설치된 상태에서 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 발생 현상을 관찰하기 위한 터널 관측부가 구비되며, 양측에 제1 굴곡부(320) 및 제4 굴곡부(310)가 구비된 상부 구간(100); 및 상기 상부 구간(100)와 연결되며, 내부에 구비된 임펠러 축계 장치를 통해 내부에 가득찬 물이 기 설정된 유속으로 상기 터널 관측부에 유입되도록 유동시키며, 양측에 제2 굴곡부(330) 및 제3 굴곡부(340)가 구비된 하부 구간(200);를 포함하고, 상기 제1 굴곡부(320) 내지 상기 제4 굴곡부(310)는, 곡면형으로 형성되며, 내부에 물의 유동소음을 억제시키는 가이드 베인(V)이 일정한 방향으로 배열되어 구비되며, 상기 가이드 베인(V)은, 내부에 감쇄 소재가 충진되어, 상기 가이드 베인(V) 자체의 진동과 상기 진동으로 인하여 발생되는 소음을 억제시키는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the above problems, a low-noise large-size cavitation tunnel according to an embodiment of the present invention includes a tunnel observation unit for observing the occurrence of cavitation of a propeller and a rudder in a state in which a model line is installed, And an upper section 100 having a fourth bend section 310; And the upper section 100 and flows through the impeller shaft device installed therein to flow the water filled in the tunnel into the tunnel observing section at a predetermined flow rate and has the second bend section 330 and the second bend section 330 on both sides, The first bend section 320 to the fourth bend section 310 are formed in a curved shape and have a guide for suppressing the flow noise of water inside the bending section 340. [ The guide vane V is filled with a damping material to suppress the vibration of the guide vane V itself and the noise generated due to the vibration .

상기 상부 구간(100)는 내부에 제1 허니컴부(111) 및 제2 허니컴부(112)을 통해 제4 굴곡부(310)에서 유입되는 유동을 균일하게 하고 난류 강도를 감소시키는 정류부(110)가 구비되며, 상기 제1 허니컴부(111)과 상기 제2 허니컴부(112)은 가이드 부재를 통해 서로 이격된 상태로 상기 정류부(110)의 내부에 탈착되는 것을 특징으로 한다.
The upper section 100 includes a rectifying section 110 for uniformly flowing the flow introduced from the fourth bend section 310 through the first and second honeycomb sections 111 and 112 and for decreasing the turbulence intensity And the first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112 are detached from the rectifying unit 110 while being separated from each other through a guide member.

상기 제1 허니콤부(111) 및 상기 제2 허니컴부(112)은 복수 개의 허니컴 블록(A, B)들이 바둑판 구조로 배열되며, 상기 허니컴 블록(A, B)은 복수 개의 허니컴홀(111a, 112a)이 일정한 간격으로 배열된 벌집구조로 형성되고, 상기 허니컴홀(111a, 112a)의 단면은 육각형인 것을 특징으로 한다.
The first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112 have a plurality of honeycomb blocks A and B arranged in a checkerboard structure and the honeycomb blocks A and B have a plurality of honeycomb holes 111a, 112a are formed in a honeycomb structure arranged at regular intervals, and the cross sections of the honeycomb holes (111a, 112a) are hexagonal.

상기 제1 허니컴부(111) 내의 허니컴홀(111a)의 직경은 상기 제2 허니컴부(112) 내의 허니컴홀(112a)의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.
The diameter of the honeycomb hole 111a in the first honeycomb unit 111 is larger than the diameter of the honeycomb hole 112a in the second honeycomb unit 112. [

상기 상부 구간(100)는 상기 정류부(110)와 상기 터널 관측부(130) 사이에 수축부(120)를 더 포함하며, 상기 수축부(120)는 상기 정류부(110)를 통과한 물의 유동을 균일하게 하고 난류강도를 낮추기 위하여 상기 유동을 수축시키는 공간인 것을 특징으로 한다.
The upper section 100 further includes a contraction section 120 between the rectifying section 110 and the tunnel observing section 130. The contraction section 120 is configured to control the flow of water passing through the rectifying section 110 And is a space that shrinks the flow to uniformize and lower the turbulence intensity.

상기 수축부(120)는 상기 정류부(110)와 연결되는 유입구(121)와 상기 터널 관측부(130)와 연결되는 유출구(122)의 면적 비율이 5.2:1이며, 상부면은 평탄하고, c측면과 하부면은 구부러진 형태인 것을 특징으로 한다.
The contraction portion 120 has an area ratio of an inlet 121 connected to the rectifying portion 110 and an outlet 122 connected to the tunnel inspecting portion 130 of 5.2: And the side surface and the lower surface are curved.

상기 상부 구간(100)는 상기 터널 관측부(130)와 상기 제1 굴곡부(320) 사이에 구비되고, 상기 터널 관측부(130)에로부터 유출되는 물의 유속을 완화시켜주는 주 확산부(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The upper section 100 is provided between the tunnel observation section 130 and the first bend section 320 and includes a main diffusion section 140 for relieving the flow rate of water flowing out from the tunnel observation section 130, And a control unit.

상기 하부 구간(200)는 상기 임펠러 축계 장치를 지지하는 덕트부(250)를 포함하며, 상기 덕트부(250)는, 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러 구동축을 지지하는 샤프트 베어링용 브라켓이 구비된 원통형의 샤프트 덕트(210); 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러를 감싸는 원통형의 임펠러 덕트(220); 및 상기 임펠러 축계 장치의 스테이터를 지지하는 원통형의 스테이터 덕트(230)를 포함하고, 상기 스테이터(231)는 상기 디퓨저 베인(232)이 구비된 것을 특징으로 한다.
The lower section 200 includes a duct section 250 for supporting the impeller shaft device. The duct section 250 is a cylindrical shape having a shaft bearing bracket for supporting an impeller driving shaft of the impeller shaft device A shaft duct 210; A cylindrical impeller duct 220 surrounding the impeller of the impeller shaft device; And a cylindrical stator duct 230 for supporting the stator of the impeller shaft device. The stator 231 is provided with the diffuser vane 232.

상기 하부 구간(200)는 상기 임펠러의 후류유속을 안정시키는 원통형의 하부 확산부(260)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
The lower section 200 includes a cylindrical lower diffusion section 260 for stabilizing the downstream flow velocity of the impeller.

상기 터널 관측부(130)는 모형선이나 몰수체의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 중 적어도 하나 이상의 시험을 수행하는 공간인 것을 특징으로 한다.
The tunnel observing unit 130 is a space for performing at least one of a force test, a pressure test, a velocity test, and an underwater noise test by a cavitation test and a fluid flow of a model line or an impregnated object.

본 발명에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널은 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부 각각에 구비된 가이드 베인을 통해 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부를 통과하는 물의 유동방향을 원활하게 90o 회전시켜 각 굴곡부 내에 유동의 박리현상 발생을 억제시킴으로써 캐비테이션 터널 내에 발생되는 유동소음을 최소화시킬 수 있다는 이점을 갖는다.The large noise cavitation tunnel according to the present invention smoothes the flow direction of water passing through the first to fourth bends through the guide vanes provided in the first to fourth bends, By suppressing the occurrence of the phenomenon, the flow noise generated in the cavitation tunnel can be minimized.

또한, 터널 관측부 앞단에 2단 허니컴부가 구비된 정류부를 통해 순환되는 유동을 균일하게 하고 난류강도를 감소시킬 수 있어, 터널 관측부 내에서 모형선의 캐비테이션 시험 및 유체 흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 등의 시험을 균일한 유동장에서 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.
In addition, the flow circulating through the rectifying part provided with the two-stage honeycomb unit at the front end of the tunnel observation part can be made uniform and the turbulence intensity can be reduced, so that the cavitation test of the model line and the force, Measurement, underwater noise measurement and the like can be performed in a uniform flow field.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정류부 내에 구비된 2단 허니컴부(제1 허니컴부 및 제2 허니컴부)을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 A의 확대도이다.
도 4는 도 2의 B의 확대도이다.
도 5a는 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부의 확대도이다.
도 5b은 각 굴곡구 내에 배치된 가이드 베인의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 개시된 임펠러 축계 장치를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 샤프트 덕트(210) 내에 구비된 샤프트 베어링용 브라켓과 샤프트 베어링이 결속된 상태를 나타낸 실사도이다.
도 8a은 도 1에 도시된 스테이터 덕트(230)에 구비되는 스테이터(231)를 나타낸 예시도이다.
도 8b는 스테이터(231)의 실사도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view illustrating a structure of a low noise type large cavitation tunnel according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a perspective view showing two-stage honeycomb units (first honeycomb unit and second honeycomb unit) provided in the rectifying unit shown in FIG.
3 is an enlarged view of A in Fig.
4 is an enlarged view of B in Fig.
5A is an enlarged view of the first bent portion to the fourth bent portion.
Fig. 5B is an enlarged view of the guide vanes disposed in the respective bends; Fig.
6 is an exemplary view showing the impeller shaker apparatus disclosed in the present invention.
FIG. 7 is an actual view showing a state where a shaft bearing bracket provided in a shaft duct 210 of the present invention is coupled to a shaft bearing.
8A is an exemplary view showing a stator 231 provided in the stator duct 230 shown in FIG.
8B is an actual view of the stator 231. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널을 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a low noise type large cavitation tunnel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널의 구조를 나타낸 예시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 정류부 내에 구비된 2단 허니컴부(제1 허니컴부 및 제2 허니컴부)을 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 A의 확대도이며, 도 4는 도 2의 B의 확대도이며, 도 5a는 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부의 확대도이며, 도 5b은 각 굴곡구 내에 배치된 가이드 베인의 확대도이며, 도 6은 본 발명에 개시된 임펠러 축계 장치를 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 샤프트 덕트(210) 내에 구비된 샤프트 베어링용 브라켓과 샤프트 베어링이 결속된 상태를 나타낸 실사도이며, 도 8a은 도 1에 도시된 스테이터 덕트(230)에 구비되는 스테이터(231)를 나타낸 예시도이며, 도 8b는 스테이터(231)의 실사도이다.
FIG. 1 is a view illustrating a structure of a low-noise large-size cavitation tunnel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a two-stage honeycomb unit (a first honeycomb unit and a second honeycomb unit) Fig. 4 is an enlarged view of Fig. 2B, Fig. 5A is an enlarged view of the first to fourth bends, and Fig. 5B is a perspective view of each bend FIG. 6 is an exemplary view showing the impeller shaft device according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of a shaft bearing of the present invention, FIG. 8A is an illustration showing a stator 231 provided in the stator duct 230 shown in FIG. 1, and FIG. 8B is an actual view of the stator 231. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 저소음형 대형 캐비테이션 터널(1000)은 상부 구간(100) 및 하부 구간(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the low-noise type large cavitation tunnel 1000 of the present invention includes an upper section 100 and a lower section 200.

상기 상부 구간(100)는 모형선에 장착된 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 실험을 측정하기 위한 터널 관측부(130)가 구비되며, 양측에 제1 굴곡부(320) 및 제4 굴곡부(310)가 구비된다.The upper section 100 is provided with a tunnel observing section 130 for measuring the cavitation experiment of a propeller and a rudder mounted on a model line and has a first bend section 320 and a fourth bend section 310 on both sides .

상기 하부 구간(200)는 상기 상부 구간(100)와 연결되며, 내부에 구비된 임펠러 축계 장치(500)를 통해 내부에 가득찬 물을 기 설정된 유속으로 상기 터널 관측부에 유입되도록 유동시키며, 양측에 제2 굴곡부(330) 및 제3 굴곡부(340)가 구비된다. The lower section 200 is connected to the upper section 100 and flows through the impeller shaft device 500 provided therein to flow water filled therein to flow into the tunnel observation section at a predetermined flow rate, The second bend section 330 and the third bend section 340 are provided.

여기서, 상기 제1 굴곡부(320) 내지 상기 제4 굴곡부(310)는 곡면형으로 형성되며, 내부에 물의 유동소음을 억제시키기 위한 가이드 베인(V)이 일정한 방향으로 배열되어 구비되며, 상기 가이드 베인(V)은 내부에 감쇄 소재(미도시)가 충진되어, 베인 자체의 진동과 상기 진동으로 인하여 발생되는 소음을 억제시키는 기능을 수행하며, 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.
Here, the first bent portion 320 to the fourth bent portion 310 are formed in a curved shape, and guide vanes (V) for suppressing flow noise of water are arranged in a predetermined direction, and the guide vanes (V) is filled with an attenuating material (not shown) to suppress the vibration of the vane itself and the noise caused by the vibration, and a more detailed description will be given later.

보다 구체적으로, 상기 상부 구간(100)는 내부에 제1 허니컴부(111) 및 제2 허니컴부(112)을 통해 제4 굴곡부(310)에서 유입되는 유동을 균일하게 하고 난류 강도를 감소시키는 정류부(110)가 구비되며, 상기 제1 허니컴부(111)과 상기 제2 허니컴부(112)은 가이드 부재(미도시)를 통해 서로 이격된 상태로 상기 정류부(110)의 내부에 탈착되도록 제작된다. More specifically, the upper section 100 has a rectifying section (not shown) for uniformly flowing the flow introduced from the fourth bend section 310 through the first and second honeycomb sections 111 and 112, The first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112 are formed to be detachable from the rectifying unit 110 while being separated from each other through a guide member .

상기 제1 허니콤부(111) 및 상기 제2 허니컴부(112)은 복수 개의 허니컴 블록들이 바둑판 구조로 배열되며, 상기 허니컴 블록은 복수 개의 허니컴홀(111a, 112a)이 일정한 간격으로 배열된 벌집구조로 형성되고, 상기 허니컴홀(111a, 112a)의 단면은 육각형으로 제작된다.The first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112 have a honeycomb structure in which a plurality of honeycomb blocks are arranged in a grid pattern and the honeycomb block has a honeycomb structure in which a plurality of honeycomb holes 111a and 112a are arranged at regular intervals, And the cross sections of the honeycomb holes 111a and 112a are formed in a hexagonal shape.

상기 제1 허니컴부(111) 내의 허니컴홀(111a)의 직경은 상기 제2 허니컴부(112) 내의 허니컴홀(112a)의 직경보다 크게 설계된다.The diameter of the honeycomb hole 111a in the first honeycomb unit 111 is designed to be larger than the diameter of the honeycomb hole 112a in the second honeycomb unit 112. [

또한, 상기 상부 구간(100)는 상기 정류부(110)와 상기 터널 관측부(130) 사이에 수축부(120)를 더 포함하며, 상기 수축부(120)는 정류부(110)를 통과한 물의 유동을 균일하게 하고 난류강도를 낮추기 위하여 상기 물의 유동을 수축시키는 기능을 수행한다.The upper section 100 further includes a contraction section 120 between the rectifying section 110 and the tunnel observing section 130. The contraction section 120 is a part of the flow of water passing through the rectifying section 110, And shrinks the flow of the water to lower the turbulence intensity.

상기 수축부(120)는 상기 정류부(110)와 연결되는 유입구와 상기 터널 관측부와 연결되는 유출구의 면적 비율이 5.2:1이며, 상부면은 평탄하고, 측면 및 하부면은 구르브진 형태일 수 있다.The contraction portion 120 has an area ratio of an inlet port connected to the rectifying portion 110 and an outlet connected to the tunnel inspecting portion of 5.2: 1, an upper surface being flat, and a side surface and a lower surface have.

또한, 상기 상부 구간(100)는 상기 터널 관측부(130)와 상기 제1 굴곡부(320) 사이에 구비되고, 상기 터널 관측부(130)에로부터 유출되는 물의 유속을 완화시켜주는 주 확산부(140)를 더 포함한다.
The upper section 100 is provided between the tunnel observation section 130 and the first bend section 320 and includes a main diffusion section for relieving the flow rate of water flowing out from the tunnel observation section 130 140).

상기 터널 관측부(130)는 모형선이나 몰수체의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 중 적어도 하나 이상의 시험을 수행하는 시험 공간으로서, 유속이 존재하는 부분은 폭 2.8m, 깊이 1.8m, 길이는 12.5m의 제원을 갖는 직육면체형상으로, 수축부(120)를 지나자마자 일정한 사각형 단면적을 갖으며, 각 모서리에 평평한 코너 필렛(Corner Fillet)(미도시)이 존재한다.
The tunnel observing unit 130 is a test space for performing at least one of a test of the cavitation test of a model line and an impregnated body and measurement of force, pressure, velocity and underwater noise by fluid flow, A rectangular cross section having a length of 2.8 m, a depth of 1.8 m, and a length of 12.5 m, and has a constant square cross-sectional area immediately after the shrinkage portion 120, and a corner corner fillet (not shown) do.

상기 주 확산부(140)는 각 모서리에 평평한 코너 필렛(Corner Fillet)이 설치된 사각단면 형상로 형성될 수 있으며, 상기 주확산부(140)가 시작되는 처음 3m 거리까지의 부분을 천이부(Transition Part)라 하며 이 부분은 터널 관측부(130)에서 주 확산부(140)로의 급격한 유동 변화를 완화시켜주는 기능을 한다.
The main diffusion portion 140 may be formed in a square cross-sectional shape having a corner corner fillet at each corner. A portion of the main diffusion portion 140 up to a distance of 3 m from the beginning of the main diffusion portion 140 is referred to as a Transition This part functions to alleviate a sudden change in flow from the tunnel observing unit 130 to the main diffusion unit 140.

상기 하부 구간(200)은 상기 임펠러 축계 장치를 지지하는 덕트부(250)를 포함하며, 상기 덕트부(250)는 샤프트 덕트(210), 임펠러 덕트(220), 스테이터 덕트(230)를 포함한다..The lower section 200 includes a duct section 250 for supporting the impeller shaft device and the duct section 250 includes a shaft duct 210, an impeller duct 220 and a stator duct 230 ..

상기 샤프트 덕트(210)는 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러 구동축을 지지하는 샤프트 베어링용 브라켓(211)이 구비된 원통형 덕트일 수 있다. The shaft duct 210 may be a cylindrical duct having a shaft bearing bracket 211 for supporting an impeller driving shaft of the impeller shaft device.

상기 임펠러 덕트(220)는 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러를 감싸는 원통형의 덕트일 수 있다. The impeller duct 220 may be a cylindrical duct surrounding the impeller of the impeller shaker.

상기 스테이터 덕트(230)는 상기 임펠러 축계 장치의 스테이터를 지지하는 원통형의 덕트일 수 있으며, 상기 스테이터(231)는 상기 디퓨저 베인(Diffuser Vane)(232)이 구비된다.
The stator duct 230 may be a cylindrical duct for supporting the stator of the impeller shaft device, and the stator 231 may include the diffuser vane 232.

상기 하부 구간(200)는 상기 임펠러의 후류유속을 안정시키는 원통형 형상의 하부 확산부(260)를 더 포함한다.The lower section 200 further includes a cylindrical lower diffusion section 260 for stabilizing the downstream flow velocity of the impeller.

또한, 상기 하부 확산부(260)와 제3 굴곡부(340) 사이에 단면이 원통에서 사각형으로 전환되는 구조를 갖는 천이 덕트(270)가 구비되며, 상기 천이 덕트(270)는 하부 확산부에서 유입되는 유동을 원통형 단면 흐름에서 사각단면 흐름으로 천이시키는 공간일 수 있다.
A transition duct 270 having a structure in which a cross section is changed from a cylindrical shape to a quadrangular shape is provided between the lower diffusion portion 260 and the third bend portion 340, Lt; RTI ID = 0.0 > cross-sectional flow. ≪ / RTI >

이하에서는 제1 굴곡부(320) 내지 제4 굴곡부(310)의 보다 상세한 설명을 한다.Hereinafter, the first to fourth bends 320 to 310 will be described in more detail.

제1 굴곡부(320) 내지 제4 굴곡부(310) 내에는 유동의 흐름을 원활하게 하기 위한 복수 개의 가이드 베인(Guide Vane)(V)들이 일정한 간격으로 이격되어 구비된다.A plurality of guide vanes (V) are provided in the first to fourth bends (320) to (310) so as to smooth the flow of the flow.

상기 가이드 베인(Guide Vane)(V)은 각 굴곡부 내에 유입되는 유동을 원활하게 90o 회전시켜, 유동의 박리현상이 생기지 않도록 동압력 변화를 줄여 터널 내 유동소음을 최소화시켜주는 기능을 수행한다.The guide vane (V) performs a function of smoothly rotating the flow introduced into each bent portion by 90 ° and minimizing the flow noise in the tunnel by reducing the variation of the dynamic pressure so that the flow separation does not occur.

또한, 유동소음을 최소화시키기 위하여, 가이드 베인(Guide Vane)(V)의 단면내부는 베인 자체의 진동과 이로 인해 발생하는 소음을 방지하기 위해 감쇄(Damping)소재가 구비된다. In order to minimize the flow noise, a damping material is provided inside the cross section of the guide vane (V) in order to prevent vibration of the vane itself and noise caused thereby.

한편 각 굴곡부 내에 구비된 가이드 베인의 중간에는 가이드 베인(V)의 처짐을 방지하기 위한 스플릿터(Splitter)(S)가 설치됨으로써 베인의 형상을 일정하게 유지시켜 준다. Meanwhile, a splitter (S) for preventing deflection of the guide vane (V) is provided in the middle of the guide vane provided in each bent portion, thereby maintaining the shape of the vane constant.

한편, 상기 상부 구간(100)와 상기 하부 구간(200)는 제1 기둥부(620) 및 제2 기둥부(610)를 통해 연결되며, 보다 바람직하게는 상기 제1 기둥부(620)는 제1 굴곡부(320)와 제2 굴곡부(330)를 연결하며, 제2 기둥부(610)는 제3 굴곡부(340)와 제4 굴곡부(310)를 연결하는 덕트일 수 있다. The upper section 100 and the lower section 200 are connected to each other through the first column section 620 and the second column section 610. More preferably, And the second pillar portion 610 may be a duct connecting the third bending portion 340 and the fourth bending portion 310 to each other.

따라서, 본 발명에 따른 저소음형 대형 캐비테이션 터널(1000)은 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부 각각에 구비된 베인을 통해 제1 굴곡부(320) 내지 제4 굴곡부(310)를 통과하는 물의 유동방향을 원활하게 90o 회전시켜 각 굴곡부 내에 유동의 박리현상 발생을 억제시킴으로써 캐비테이션 터널 내에 발생되는 유동소음을 최소화시킬 수 있다는 이점을 갖는다.Therefore, the low-noise large-size cavitation tunnel 1000 according to the present invention can smoothly move the flow direction of water passing through the first to fourth bends 310 to 310 through the vanes provided in the first to fourth bends, to 90 o rotation to have the advantage of being able to minimize the flow noise generated in the cavitation tunnel by suppressing the occurrence of the flow separation phenomenon in the respective bent portion.

또한, 터널 관측부(130) 앞단에 제1 허니컴부(111) 및 제2 허니컴부(112)이 구비된 정류부(110)를 통해 순환되는 물의 유동을 균일하게 필터링함으로써, 난류강도를 감소시킬 수 있어, 터널 관측부(130) 내에서 모형선에 장착된 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 등의 시험을 균일하게 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.The turbulence intensity can be reduced by uniformly filtering the flow of the water circulated through the rectifying section 110 provided with the first and second honeycomb sections 111 and 112 in front of the tunnel observing section 130 And it is possible to uniformly perform tests such as the cavitation test of the propeller and the rudder mounted on the model line in the tunnel observing unit 130, and the force, pressure, velocity measurement and underwater noise measurement by the fluid flow.

개시된 예시적인 실시형태들의 이전의 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조하거나 또는 사용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 예시적인 실시형태들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 자명하게 될 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다.
The previous description of the disclosed exemplary embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these exemplary embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention.

1000: 저소음형 대형 캐비테이션 터널
100: 상부 구간 110: 정류부
111: 제1 허니컴부 112: 제2 허니컴부
111a, 112a: 허니컴홀 120: 수축부
130: 터널 관측부 140: 주 확산부
200: 하부 구간 250: 덕트부
210: 샤프트 덕트 220: 임펠러 덕트
230: 스테이터 덕트 260: 하부 확산부
310: 제4 굴곡부 320: 제1 굴곡부
330: 제2 굴곡부 340: 제3 굴곡부
610: 제1 기둥부 620: 제2 기둥부
V: 가이드 베인 A, B: 허니컴 블록1000: Low Noise Large Cavitation Tunnel
100: upper section 110: rectifying section
111: first honeycomb unit 112: second honeycomb unit
111a, 112a: Honeycomb hole 120: Shrinkage part
130: tunnel observation unit 140: main diffusion unit
200: Lower section 250: Duct section
210: shaft duct 220: impeller duct
230: stator duct 260: lower diffusion part
310: fourth bend 320: first bend
330: second bend 340: third bend
610: first pillar part 620: second pillar part
V: Guide vane A, B: Honeycomb block

Claims (10)

모형선의 캐비테이션 실험을 측정하기 위한 터널 관측부가 구비되며, 양측에 제4 굴곡부(310) 및 제1 굴곡부(320)가 구비된 상부 구간(100); 및
상기 상부 구간(100)과 연결되며, 내부에 구비된 임펠러 축계 장치를 통해 외부에서 제공되는 물이 기 설정된 유속으로 상기 터널 관측부에 유입되도록 유동시키며, 양측에 제2 굴곡부(330) 및 제3 굴곡부(340)가 구비된 하부 구간(200);을 포함하고,
상기 제1 굴곡부(320) 내지 상기 제4 굴곡부(310)는,
곡면형으로 형성되며, 내부에 물의 유동소음을 억제시키는 가이드 베인(V)이 일정한 방향으로 배열되어 구비되며,
상기 가이드 베인(V)은,
내부에 감쇄 소재가 충진되어, 상기 가이드 베인(V) 자체의 진동과 상기 진동으로 인하여 발생되는 소음을 억제시키고,
상기 상부 구간(100)은,
내부에 제1 허니컴부(111) 및 제2 허니컴부(112)를 통해 제1 굴곡부(320)에서 유입되는 유동을 균일하게 하고 난류 강도를 감소시키는 정류부(110)가 구비되며,
상기 제1 허니컴부(111)와 상기 제2 허니컴부(112)는,
가이드 부재를 통해 서로 이격된 상태로 상기 정류부(110)의 내부에 탈착되는 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
An upper section 100 provided with a tunnel observation section for measuring a cavitation experiment of a model line and having a fourth bend section 310 and a first bend section 320 on both sides; And
And the second bend section 330 and the third bend section 330 are connected to the upper section 100 and the water supplied from the outside through the impeller shaft device installed therein flows into the tunnel observation section at a predetermined flow rate, And a lower section 200 having a bent portion 340,
The first to fourth bends (320) to
A guide vane (V) which is formed in a curved shape and suppresses flow noise of water is arranged in a predetermined direction,
The guide vane (V)
And the noise generated due to the vibration is suppressed by the vibration of the guide vane (V) itself,
The upper section (100)
And a rectifying unit 110 for uniformly flowing the flowing air from the first bend unit 320 through the first and second honeycomb units 111 and 112 and reducing the turbulence intensity,
The first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112,
And is detachably inserted into the rectifying part (110) while being separated from each other through a guide member.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 허니콤부(111) 및 상기 제2 허니컴부(112)는,
복수 개의 허니컴 블록(A, B)들이 바둑판 구조로 배열되며, 상기 허니컴 블록(A, B)은 복수 개의 허니컴홀(111a, 112a)이 일정한 간격으로 배열된 벌집구조로 형성되고, 상기 허니컴홀(111a, 112a)의 단면은 육각형인 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
The method according to claim 1,
The first honeycomb unit 111 and the second honeycomb unit 112 are connected to each other,
A plurality of honeycomb blocks A and B are arranged in a checkerboard structure and the honeycomb blocks A and B are formed in a honeycomb structure in which a plurality of honeycomb holes 111a and 112a are arranged at regular intervals, 111a, 112a are hexagonal in cross section.
제3항에 있어서,
상기 제1 허니컴부(111) 내의 허니컴홀(111a)의 직경은,
상기 제2 허니컴부(112) 내의 허니컴홀(112a)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
The method of claim 3,
The diameter of the honeycomb hole 111a in the first honeycomb unit 111,
Is larger than the diameter of the honeycomb hole (112a) in the second honeycomb unit (112).
제3항에 있어서,
상기 상부 구간(100)는,
상기 정류부(110)와 상기 터널 관측부(130) 사이에 수축부(120)를 더 포함하며,
상기 수축부(120)는,
상기 정류부(110)를 통과한 물의 유동을 균일하게 하고 난류강도를 낮추기 위하여 상기 유동을 수축시키는 공간인 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
The method of claim 3,
The upper section (100)
Further comprising a contraction portion (120) between the rectifying portion (110) and the tunnel observing portion (130)
The contracting portion (120)
Wherein the space is a space for contaminating the flow of water passing through the rectifying part (110) and contracting the flow to lower the turbulence intensity.
제5항에 있어서,
상기 수축부(120)는,
상기 정류부(110)와 연결되는 유입구(121)와 상기 터널 관측부(130)와 연결되는 유출구(122)의 면적 비율이 5.2:1이며, 상부면은 평탄하고, 측면 및 하부면은 구부러진 형태인 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
6. The method of claim 5,
The contracting portion (120)
An area ratio of the inlet 121 connected to the rectifying part 110 and the outlet 122 connected to the tunnel inspecting part 130 is 5.2: 1, the upper surface is flat, and the side surface and the lower surface are curved Wherein the cavitation tunnel is formed by a plurality of cavities.
제5항에 있어서,
상기 상부 구간(100)는,
상기 터널 관측부(130)와 상기 제1 굴곡부(320) 사이에 구비되고, 상기 터널 관측부(130)로부터 유출되는 물의 유속을 완화시켜주는 주 확산부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
6. The method of claim 5,
The upper section (100)
And a main diffusion unit 140 provided between the tunnel observing unit 130 and the first bend unit 320 for relieving the flow rate of water flowing out from the tunnel observing unit 130. [ Large cavitation tunnel.
제1항에 있어서,
상기 하부 구간(200)는,
임펠러 축계 장치를 지지하는 덕트부(250)를 포함하며,
상기 덕트부(250)는,
상기 임펠러 축계 장치의 임펠러 구동축을 지지하는 샤프트 베어링용 브라켓이 구비된 원통형의 샤프트 덕트(210);
상기 임펠러 축계 장치의 임펠러를 감싸는 원통형의 임펠러 덕트(220); 및
상기 임펠러 축계 장치의 스테이터를 지지하는 원통형의 스테이터 덕트(230)를 포함하고,
상기 스테이터는,
디퓨저 베인이 구비된 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
The method according to claim 1,
The lower section (200)
And a duct part (250) for supporting the impeller shaft device,
The duct portion 250 is formed in a rectangular shape,
A cylindrical shaft duct 210 having a shaft bearing bracket for supporting an impeller driving shaft of the impeller shaft device;
A cylindrical impeller duct 220 surrounding the impeller of the impeller shaft device; And
And a cylindrical stator duct (230) for supporting the stator of the impeller shaft device,
The stator includes:
Characterized in that a diffuser vane is provided.
제8항에 있어서,
상기 하부 구간(200)는,
상기 임펠러의 후류 유속을 안정시키는 원통형의 하부 확산부(260)를 구비하는 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
9. The method of claim 8,
The lower section (200)
And a cylindrical lower diffusion portion (260) for stabilizing the downstream flow velocity of the impeller.
제1항에 있어서,
상기 터널 관측부(130)는,
상기 모형선이나 몰수체의 캐비테이션 시험 및 유체 흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 중 적어도 하나 이상의 시험을 수행하는 공간인 것을 특징으로 하는 저소음형 대형 캐비테이션 터널.
The method according to claim 1,
The tunnel observing unit (130)
Wherein the cavity is a space for performing at least one of a test of cavitation of the model line and the impregnated body and a measurement of force, pressure, velocity, and underwater noise by fluid flow.
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