KR101508984B1 - Large Cavitation Tunnel equiped with module type observation part - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 순환식 대형 캐비테이션 터널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circulating large-size cavitation tunnel, and more particularly to a large-sized cavitation tunnel having a modular observation section.
일반적으로, 대형 캐비테이션 터널에 구비된 관측부는 모형선이나 몰수체의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 등을 시험하는 시험 공간으로서, 시험 관측 및 계측이 용이하도록 관측부 덕트 윗면에 부착하여 설치되는 모형선 및 중앙부에 설치되는 몰수체의 주위 및 선미부 유동특성이 잘 관찰되고 계측되도록 관측창이 폭넓게 배치되어야 한다.Generally, the observation part provided in a large-sized cavitation tunnel is a test space for testing the force, pressure, velocity measurement, and underwater noise measurement by the cavitation test of the model line or the impregnated body and fluid flow, The observation windows should be arranged so that the model lines attached to the upper surface of the secondary duct and the flow characteristics of the stern section and surroundings of the moor body installed at the center are well observed and measured.
관측부 덕트에서 상부면과 하부면은 완전 개구형 구조로 각각 트렁크와 음향 트로프와 연결되고 또한 양쪽 측면은 다수의 관측창이 설치되는 개구형 구조형식으로써 모형시험 조건변화에 대하여 관측부 덕트 구조물의 강도와 변형이 타당해야한다. In the observation duct, the upper and lower surfaces are completely opened, connected to the trunk and the acoustic trough, respectively, and both sides are provided with a number of observation windows. And deformation should be valid.
그러나, 관측부 덕트내로 흐르는 물의 유속 및 유동압, 관측부 내부와 외부의 정압력 차이 및 시설 구조물 특성 등에 따라 요구되는 구조물 강도를 견디기 위하여 어쩔수 없이 관측창의 위치는 관측부 덕트 측면의 중간지점에 배치하고 관측창의 크기가 작아지게 됨에 따라, 모형선이나 몰수체의 캐비테이션 시험 시에 관측과 계측이 제대로 이루어지지 않는 불편한 점이 있었다.However, the position of the observation window is inevitably placed at the midpoint of the side of the observation duct in order to withstand the required structural strength according to the flow velocity and flow pressure of the water flowing into the observation duct, the difference in static pressure inside and outside the observation structure, As the size of the observation window became smaller, there was an inconvenience that observation and measurement were not performed properly during the cavitation test of the model line or the impregnated body.
이에 본 발명에서는 앞에서 상술한 문제점을 해결하기 위하여 모듈형 구조의 관측부 덕트를 통해 관측부 덕트의 양측면 상부에 관측창이 구비될 수 있는 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널을 제공하고자 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a large-sized cavitation tunnel including a modular observation unit having observation windows on both sides of observation side ducts through observation side ducts having a modular structure to solve the above-mentioned problems.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 앞에서 상술한 문제점을 해결하기 위하여 모듈형 구조의 관측부 덕트를 통해 관측부 덕트의 양측면 상부에 관측창이 구비될 수 있는 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a large-sized cavitation tunnel including a modular observation unit having observation windows on both sides of observation sub- will be.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 순환식 대형 캐비테이션 터널 내에 순환되는 물의 유동으로 인하여 발생되는 유동소음을 억제하여 모형선에서 발생하는 유동소음 계측을 가능하게 하며, 순환식 대형 캐비테이션 터널의 경우, 회전구간에서 발생되는 불균일한 유동이 관측부 덕트로 유입시 모형 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 실험이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점을 해결할 수 있는 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널을 제공하는 것이다.
Another problem to be solved by the present invention is to suppress the flow noise generated due to the flow of water circulated in the circulation type large cavitation tunnel, thereby enabling the flow noise measurement at the model line to be possible. In the case of the circulation type large cavitation tunnel And a large cavitation tunnel having a modular observation part that can solve the problem that cavitation experiment of the model propeller and the rudder can not be smoothly performed when uneven flow generated in the rotation section flows into the observation side duct.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널은 모형선에 장착된 프로펠러 및 방향타의 캐비테이션 실험을 측정하기 위한 터널 관측부(130)가 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 관측부(130)에 유입되도록 유동시키며, 양측에 제2 굴곡부(330) 및 제3 굴곡부(340)가 구비된 하부 구간(200);를 포함하고, 상기 터널 관측부(130)는, 상부가 개구된 관측부 덕트(131); 및 상기 관측부 덕트(131)의 상부와 걸이 방식으로 탈부착되며, 상기 모형선의 하부를 상기 관측부 덕트(131) 내로 인입시켜 고정시키는 트렁크(132);를 포함하고, 상기 관측부 덕트(130)는, 상기 모형선의 캐비테이션 시험관측의 용이성을 확보하도록 양측면 상부에 복수 개의 관측창(131a)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the above-described problems, a large-sized cavitation tunnel having a modular tunnel observation unit according to an embodiment of the present invention includes a
상기 트렁크(132)는 상기 관측부 덕트(131) 내에 유동하는 물로 인하여 발생하는 파도를 억제하기 위하여 하부와 체결되는 흘수판(132a)이 구비되며, 상기 흘수판(132a)은 상기 모형선의 하부가 내부에 인입되어 밀착되는 모형선 인입구(132b)가 구비된 것을 특징으로 한다.
The
상기 트렁크(132)는 상부 내측면에 상기 모형선을 높이방향으로 이동시켜 위치를 고정시키는 모형선 구속장치(135)와 연결되는 연결부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
The
상기 트렁크(132)의 상부와 탈부착되는 트렁크 상부 덮개(136)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a trunk
상기 관측부 덕트(131)는 하부에 음향 센서를 탑재된 음향계측장비가 구비된 음향 트로프(131c)가 구비된 것을 특징으로 한다.
The observation duct (131) is provided with an acoustic trough (131c) provided with an acoustic measurement device mounted with an acoustic sensor at a lower portion thereof.
상기 관측부 덕트(131)는 바닥면에 음향창(Acoustic Window)(131b)이 더 구비되며, 상기 음향창(Acoustic Window)(131b)은 상기 음향 트로프(131c) 내로 상기 관측부 덕트(131) 내의 물이 인입되는 것을 방지하고 수중소음을 전달하는 기능을 수행하며, 상기 음향 토르프(131c)는, 상기 음향계측장비의 평면이동을 수행하는 캐리어(carrier); 및 상기 음향창(131b)으로 투과된 소음의 반사를 방지하기 위한 흡음재가 포함된 것을 특징으로 한다.
The
상기 모형선 구속 장치(135)는 높이를 조절하는 높이조절부재(135a)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
The model
본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널은관측부 덕트의 양측면 상부에 관측창이 구비될 수 있어, 모형선 선미 및 하단부 유동장을 보다 용이하게 관찰 및 계측할 수 있어, 캐비테이션 실험을 보다 정밀하고 편리하게 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.The large cavitation tunnel having the modular observation part according to the embodiment of the present invention can be provided with observation windows on both sides of the observation side duct to more easily observe and measure the flow field at the stern and bottom end of the model line, Can be performed more precisely and conveniently.
또한, 터널 관측부 내의 관측부 덕트를 모듈형으로 제작함으로써, 관측창과의 결합을 용이하게 함은 물론 관측부 덕트 내로 인입되는 유동에 의한 동압, 터널내부 압력변화 및 구조물 중량분포 등에 의한 구조물 변형 및 강도로 인한 관측창 배치의 한계점을 극복할 수 있다는 이점을 갖는다.In addition, by making the observation duct in the tunnel observation part modular, it is possible to facilitate the connection with the observation window, as well as the deformation of the structure due to dynamic pressure due to the flow introduced into the observation side duct, pressure change in the tunnel, It has an advantage that it can overcome the limit of the observation window arrangement due to the intensity.
또한, 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부 각각에 구비된 베인을 통해 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부를 통과하는 물의 유동방향을 원활하게 90o 회전시킴으로써 각 굴곡부 내에 유동의 박리현상 발생을 억제시킴으로써 캐비테이션 터널 내에 발생되는 유동소음을 최소화시킬 수 있다는 이점을 갖는다.Further, in the first bent portion to the cavitation tunnel by suppressing the generation exfoliation of the flow in the respective bent portion by four bend the first bending portion to Claim 4 90 o rotation facilitates the water flow direction through the bent portion through the vanes provided on each The generated flow noise can be minimized.
또한, 터널 관측부 앞단에 2단 허니컴이 구비된 정류부를 통해 순환되는 유동을 균일하게 하고 난류강도를 감소시킬 수 있어, 터널 관측부 내에서 모형선의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 등의 시험을 균일하게 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.
In addition, it is possible to uniformize the flow circulated through the rectifying section provided with the two-stage honeycomb at the front end of the tunnel observation section and to reduce the turbulence intensity, so that the cavitation test of the model line and the force, Measurement, underwater noise measurement, and the like can be uniformly performed.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 터널 관측부의 조립순서도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 터널 관측부의 수직 단면도를 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 관측부 덕트의 측면도이다.
도 4는 도 2a에 도시된 관측부 덕트의 상부도이다.
도 5는 도 1에 도시된 정류부 내에 구비된 제1 허니컴부 및 제2 허니컴부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 A의 확대도이다.
도 7은 도 5의 B의 확대도이다.
도 8a는 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부의 확대도이다.
도 8b은 각 굴곡구 내에 배치된 가이드 베인의 확대도이다.
도 9는 본 발명에 제시된 임펠러 축계 장치를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 샤프트 덕트(210) 내에 구비된 샤프트 베어링용 브라켓과 샤프트 베어링이 결속된 상태를 나타낸 실사도이다.
도 11a은 도 1에 도시된 스테이터 덕트(230)에 구비되는 스테이터(231)를 나타낸 예시도이다.
도 11b는 스테이터(231)의 실사도이다.1 is a view illustrating a structure of a large-sized cavitation tunnel having a modular observation unit according to an embodiment of the present invention.
2A is an assembly flow chart of the tunnel observation unit shown in FIG.
FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the tunnel observation unit shown in FIG. 1. FIG.
3 is a side view of the observation duct shown in FIG.
4 is a top view of the observation duct shown in Fig.
5 is a perspective view showing a first honeycomb unit and a second honeycomb unit provided in the rectifying unit shown in FIG.
6 is an enlarged view of A in Fig.
7 is an enlarged view of B in Fig.
8A is an enlarged view of the first to fourth bends.
8B is an enlarged view of a guide vane disposed in each bend.
FIG. 9 is an exemplary view showing the impeller shaker apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a view showing a state in which a shaft bearing bracket provided in a
11A is an exemplary view showing a
11B is an actual view of the
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 실시된 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 & But are not intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, unless the presence or absence of one or more other features, Or < / RTI >
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 저소음 대형 캐비테이션 터널을 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a low noise 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 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널의 구조를 나타낸 예시도이다.1 is a view illustrating a structure of a large-sized cavitation tunnel having a modular observation unit according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 도 1에 도시된 터널 관측부의 조립순서도이다.2A is an assembly flow chart of the tunnel observation unit shown in FIG.
도 2b는 도 1에 도시된 터널 관측부의 수직 단면도를 나타낸 예시도이다.FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the tunnel observation unit shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2a에 도시된 관측부 덕트의 측면도이다.3 is a side view of the observation duct shown in FIG.
도 4는 도 2a에 도시된 관측부 덕트의 상부도이다.4 is a top view of the observation duct shown in Fig.
도 5는 도 1에 도시된 정류부 내에 구비된 제1 허니컴부 및 제2 허니컴부를 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing a first honeycomb unit and a second honeycomb unit provided in the rectifying unit shown in FIG.
도 6은 도 5의 A의 확대도이다.6 is an enlarged view of A in Fig.
도 7은 도 5의 B의 확대도이다.7 is an enlarged view of B in Fig.
도 8a는 제1 굴곡부 내지 제4 굴곡부의 확대도이다.8A is an enlarged view of the first to fourth bends.
도 8b은 각 굴곡구 내에 배치된 가이드 베인의 확대도이다.8B is an enlarged view of a guide vane disposed in each bend.
도 9는 본 발명에 제시된 임펠러 축계 장치를 나타낸 예시도이다.FIG. 9 is an exemplary view showing the impeller shaker apparatus according to the present invention.
도 10은 본 발명의 샤프트 덕트(210) 내에 구비된 샤프트 베어링용 브라켓과 샤프트 베어링이 결속된 상태를 나타낸 실사도이다.FIG. 10 is a view showing a state in which a shaft bearing bracket provided in a
도 11a은 도 1에 도시된 스테이터 덕트(230)에 구비되는 스테이터(231)를 나타낸 예시도이다.11A is an exemplary view showing a
도 11b는 스테이터(231)의 실사도이다.
11B is an actual view of the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널(1000)은 상부 구간(100) 및 하부 구간(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a
상기 상부 구간(100)는 모형선의 캐비테이션 실험을 측정하기 위한 터널 관측부(130)가 구비되며, 양측에 제4 굴곡부(310) 및 제1 굴곡부(320)가 구비된다.The
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
여기서, 상기 제1 굴곡부(320) 내지 상기 제4 굴곡부(310)는 곡면형으로 형성되며, 내부에 물의 유동소음을 억제시키기 위한 가이드 베인(400)이 일정한 방향으로 배열되어 구비되며, 상기 가이드 베인(400)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
보다 구체적으로, 상기 상부 구간(100)는 내부에 제1 허니컴부(111) 및 제2 허니컴부(112)을 통해 제1 굴곡부(151)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
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
상기 제1 허니컴부(111) 내의 허니컴홀(111a)의 직경은 상기 제2 허니컴부(112) 내의 허니컴홀(112a)의 직경보다 크게 설계된다.The diameter of the
또한, 상기 상부 구간(100)은 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
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 구르브진 형태일 수 있다.The
또한, 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 더 포함한다.
The
이하에서는 도면을 참조하여, 상기 터널 관측부(130)를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the
상기 터널 관측부 덕트(131)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 observation side duct (131) is a test 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 body, A rectangular cross section having a width of 2.8 m, a depth of 1.8 m and a length of 12.5 m and having a constant square cross-sectional area immediately after the
보다 구체적으로, 상기 터널 관측부(130)는 관측부 덕트(131) 및 트렁크(132)를 포함한다.More specifically, the
상기 관측부 덕트(131)는 상부가 개구된 직육면체 구조로 형성되며, 양측면 상부에 복수 개의 관측창(131a)이 배치될 수 있으며, 보다 바람직하게는 좌우 면에는 총 14개 (좌우 각 7개)의 관측창이 설치된다. The
상기 관측창(Viewing Window)(131a)과 연결된 관측창 프레임은 관측창(131a)과의 착탈이 용이하여야 하며 운용 압력과 속도에서 안전과 수밀을 보장하도록 설계되어야 한다. 또한, 유동 및 박리에 의한 소음을 줄이기 위하여 관측부 덕트(131)의 내부 면과 관측창(131a) 내부 면과의 평면적 일치도가 중요하다. The observation window, the observation window is associated with the frame (Viewing Window) (131a) is to be easily detachable with the observation window (131a), and must also be designed to ensure the safety lock and water-tight under operating pressure and speed. In addition, in order to reduce noise due to flow and peeling, a planar agreement between the inner surface of the
또한, 관측창(131a)의 위치는 시험관측의 용이성을 확보하기 위해 관측부 덕트 상부 쪽으로 최대한 올려진 위치에 직사각형의 형상을 갖도록 제작된다. In addition, the position of the
상기 관측창(131a)은 광학적으로 마무리 처리가 잘된 특수 플라스틱 재질(Polymethyl Methacrylate Plastic)로 제작하며 관측부 덕트(131)에서의 압력을 견딜 수 있도록 구조적 안정성을 확보해야 한다.The
다음으로, 상기 관측부 덕트(131) 하부에는 음향 트로프(Acoustic Trough)(131c)가 구비되고, 상기 관측부 덕트(131)와 상기 음향 트로프(131c) 사이에는 음향창(Acoustic Window)(131b)이 구비된다.
상기 트렁크(132)는 상기 관측부 덕트(131)의 상부와 걸이 방식으로 탈부착되며, 상기 모형선의 하부를 상기 관측부 덕트(131) 내로 인입시켜 고정시키는 기능을 수행한다.The
보다 구체적으로, 상기 트렁크(132)는 상기 관측부 덕트(131) 내의 유동하는 물이 내부로 인입과 파도발생을 억제하기 위하여 하부와 체결되는 흘수판(132a)이 구비되며, 상기 흘수판(132a)은 상기 모형선의 하부가 내부에 인입되어 밀착되는 모형선 인입구(132b)가 구비된다.More specifically, the
또한, 상기 트렁크(132)는 상부 내측면에 상기 모형선을 높이방향으로 이동시켜 위치를 고정시키는 모형선 구속장치(135)와 연결되는 연결부재(미도시)가 구비된다.
In addition, the
상기 트렁크(132)는 상부와 탈부착되는 트렁크 상부 덮개(136)를 더 포함할 수 있다.The
상기 관측부 덕트(131)는 바닥면에 음향창(Acoustic Window)이 더 구비되며, 상기 음향창(Acoustic Window)은 상기 음향 트로프(131c) 내로 상기 관측부 덕트(131) 내의 물이 인입되는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다.The
또한, 상기 관측부 덕트(131c)는 외측면 상단부에 적어도 하나 이상의 관측창(131a)이 구비되며, 하부에 음향 센서가 탑재된 음향계측장비가 구비된 음향 트로프가 구비될 수 있다.The
여기서, 상기 음향 트로프(131c)는 상기 음향계측장비의 평면이동을 수행하는 캐리어(carrier)(미도시) 및 상기 음향창(131b)으로 투과되는 반사를 방지하기 위한 흡음재(미도시)가 포함될 수 있다.
Here, the
상기 주 확산부(140)는 각 모서리에 평평한 코너 필렛(Corner Fillet)이 설치된 사각단면 형태로 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
상기 하부 구간(200)는 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
상기 샤프트 덕트(210)는 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러 구동축을 지지하는 샤프트 베어링용 브라켓(211)이 구비된 원통형 덕트일 수 있다. The
상기 임펠러 덕트(220)는 상기 임펠러 축계 장치의 임펠러를 감싸는 원통형의 덕트일 수 있다. The
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
상기 하부 구간(200)는 상기 임펠러의 후류유속을 안정시키는 원통형 형상의 하부 확산부(260)를 더 포함한다.The
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 확산부(260)에서 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
이하에서는 제1 굴곡부(320) 내지 제4 굴곡부(310)의 보다 상세한 설명을 한다.Hereinafter, the first to
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 minimizing the flow noise in the tunnel by reducing the variation of the dynamic pressure so that the flow introduced into each bent portion is smoothly rotated by 90 ° so that the flow separation does not occur.
또한, 유동소음을 최소화시키기 위하여, 가이드 베인(Guide Vane)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 in order to prevent vibration of the vane itself and noise caused thereby.
한편 각 굴곡부 내에 구비된 가이드 베인의 중간에는 가이드 베인의 처짐을 방지하기 위한 스플릿터(Splitter)(S)가 설치됨으로써 베인의 형상을 일정하게 유지시켜 준다.
Meanwhile, a splitter (S) for preventing deflection of the guide vane is provided in the middle of the guide vanes provided in each bent portion, thereby maintaining the shape of the vane constant.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널은 관측부 덕트의 양측면 상부에 관측창이 구비될 수 있어, 모형선 선미 및 하단부를 보다 용이하게 관찰할 수 있어, 캐비테이션 실험을 보다 정밀하게 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.Therefore, in the large-sized cavitation tunnel having the modular observation unit according to the embodiment of the present invention, observation windows can be provided on both sides of the observation side duct, so that the stern and the lower end of the model line can be observed more easily, And can be performed precisely.
또한, 터널 관측부 내의 관측부 덕트를 모듈형으로 제작함으로써, 관측창과의 결합을 용이하게 함은 물론 관측부 덕트 내로 인입되는 유동에 의한 동압 및 내부압력변화로 인한 관측창 배치의 한계점을 극복할 수 있다는 이점을 갖는다.In addition, by making the observation duct in the tunnel observation part modular, it is possible to easily combine with the observation window and to overcome the limitation of the observation window arrangement due to the dynamic pressure and the internal pressure change due to the flow introduced into the observation side duct .
또한, 제1 굴곡부(320) 내지 제4 굴곡부(310) 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.Also, the first
또한, 터널 관측부 앞단에 2단 허니컴부가 구비된 정류부를 통해 순환되는 유동을 균일하게 하고 난류강도를 감소시킬 수 있어, 터널 관측부 내에서 모형선의 캐비테이션 시험 및 유체흐름에 의한 힘, 압력, 속도 측정, 수중소음 계측 등의 시험을 균일하게 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 uniformly performed
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: 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널
100: 상부 구간 110: 정류부
111: 제1 허니컴부 112: 제2 허니컴부
111a, 112a: 허니컴홀 120: 수축부
130: 터널 관측부 131: 관측부 덕트
131a: 관측창 131b: 음향창
131c: 음향 트로프 132: 트렁크
132a: 흘수판 132b: 모형선 인입구
135: 모형선 구속 장치 135a: 높이조절부재
136: 트렁크 상부 덮개 140: 주 확산부
200: 하부 구간 250: 덕트부
210: 샤프트 덕트 220: 임펠러 덕트
230: 스테이터 덕트 260: 하부 확산부
270: 천이 덕트 310: 제4 굴곡부\
320: 제1 굴곡부
330: 제2 굴곡부 340: 제3 굴곡부
610: 제1 기둥부 620: 제2 기둥부
V: 가이드 베인 B: 허니컴 블록1000: Large cavitation tunnel with modular observation
100: upper section 110: rectifying section
111: first honeycomb unit 112: second honeycomb unit
111a, 112a: Honeycomb hole 120: Shrinkage part
130: Tunnel observation part 131: Observation part duct
131a:
131c: acoustic trough 132: trunk
132a:
135: Model
136: trunk upper cover 140: main diffusion portion
200: Lower section 250: Duct section
210: shaft duct 220: impeller duct
230: stator duct 260: lower diffusion part
270: transition duct 310: fourth bend \
320: first bend
330: second bend 340: third bend
610: first pillar part 620: second pillar part
V: Guide vane B: Honeycomb block
Claims (8)
상기 상부 구간(100)과 연결되며, 내부에 구비된 임펠러 축계 장치를 통해 내부에 가득찬 물이 기 설정된 유속으로 상기 터널 관측부(130)에 유입되도록 유동시키며, 양측에 제2 굴곡부(330) 및 제3 굴곡부(340)가 구비된 하부 구간(200);을 포함하며,
상기 터널 관측부(130)는,
상부가 개구된 관측부 덕트(131); 및
상기 관측부 덕트(131)의 상부와 걸이 방식으로 탈부착되며, 상기 모형선의 하부를 상기 관측부 덕트(131) 내로 인입시켜 고정시키는 트렁크(132);를 포함하고,
상기 관측부 덕트(130)는,
상기 모형선의 캐비테이션 시험관측의 용이성을 확보하도록 양측면 상부에 복수 개의 관측창(131a)이 배치되며,
상기 관측창(131a)은,
광학 처리된 폴리메칠메타크릴레이트 플라스틱(Polymethyl Methacrylate Plastic)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
An upper section 100 provided with a tunnel observing section 130 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
The second bend section 330 is connected to the upper section 100 and flows through the impeller shaft device installed therein to allow the water to flow into the tunnel observation section 130 at a predetermined flow rate. And a lower section 200 having a third bend section 340,
The tunnel observing unit (130)
An observation duct (131) having an open top; And
And a trunk (132) detachably attached to the upper part of the observation part duct (131) in a hanging manner and drawing the lower part of the model line into the observation part duct (131)
The observation sub-duct (130)
A plurality of observation windows 131a are disposed on the upper and lower sides of the model lines to ensure easiness of the cavitation test observation of the model lines,
The observation window (131a)
Wherein the tunnel is formed of an optically processed polymethyl methacrylate plastic. 2. The large-capacity cavitation tunnel according to claim 1,
상기 트렁크(132)는,
상기 관측부 덕트(131) 내의 유동하는 물이 내부로 인입되는 것을 차단하기 위하여 하부와 체결되는 흘수판(132a)이 구비되며, 상기 흘수판(132a)은 상기 모형선의 하부가 내부에 인입되어 밀착되는 모형선 인입구(132b)가 구비된 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
The method according to claim 1,
The trunk (132)
The bottom plate 132a is provided with a lower portion of the model line which is inserted into the inside of the observation portion duct 131 to be in close contact with the lower portion of the observation plate 131, And a model line inlet port (132b) is provided on the outer surface of the large-sized cavitation tunnel.
상기 트렁크(132)는,
상부 내측면에 상기 모형선을 높이방향으로 이동시켜 위치를 고정시키는 모형선 구속장치(135)와 연결되는 연결부재가 구비된 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
3. The method of claim 2,
The trunk (132)
And a connecting member connected to the model line restraining device 135 for moving the model line in a height direction and fixing the position of the model line to the upper inner side surface of the large cavitation tunnel.
상기 트렁크(132)의 상부와 탈부착되는 트렁크 상부 덮개(136)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
The method of claim 3,
Further comprising a trunk upper cover (136) detachably attached to an upper portion of the trunk (132).
상기 관측부 덕트(131)는,
하부에 음향 센서를 탑재된 음향계측장비가 구비된 음향 트로프(131c)가 구비된 것을 특징으로 하는 모듈형 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
5. The method of claim 4,
The observation sub-duct (131)
And an acoustic trough (131c) provided with an acoustic measurement device equipped with an acoustic sensor at a lower portion thereof is provided in the large cavitation tunnel.
상기 관측부 덕트(131)는,
바닥면에 음향창(Acoustic Window)(131c)이 더 구비되며, 상기 음향창(Acoustic Window)(131c)은 상기 음향 트로프(131c) 내로 상기 관측부 덕트(131) 내의 물이 인입되는 것을 방지하기 위한 기능을 수행하며,
상기 음향 토르프(131c)는,
상기 음향계측장비의 평면이동을 수행하는 캐리어(carrier); 및
상기 음향창(Acoustic Window)(131c)으로 투과되는 반사를 방지하기 위한 흡음재가 포함된 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.
6. The method of claim 5,
The observation sub-duct (131)
The acoustic window 131c further includes an acoustic window 131c on the bottom surface to prevent water from entering the observation duct 131 into the acoustic trough 131c Function,
The acoustic toup 131c is a sound-
A carrier for performing a planar movement of the acoustic measurement device; And
And a sound absorbing material for preventing reflection to be transmitted to the acoustic window (131c) is included in the large cavitation tunnel.
상기 모형선 구속 장치(135)는,
높이를 조절하는 높이조절부재(135a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 모듈형 터널 관측부가 구비된 대형 캐비테이션 터널.The method of claim 3,
The model line restraining device (135)
And a height adjustment member (135a) for adjusting the height of the tunnel.
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