KR101975798B1 - Method of inundation analysis in ship - Google Patents

Method of inundation analysis in ship Download PDF

Info

Publication number
KR101975798B1
KR101975798B1 KR1020170149791A KR20170149791A KR101975798B1 KR 101975798 B1 KR101975798 B1 KR 101975798B1 KR 1020170149791 A KR1020170149791 A KR 1020170149791A KR 20170149791 A KR20170149791 A KR 20170149791A KR 101975798 B1 KR101975798 B1 KR 101975798B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
equation
ship
cross
space
Prior art date
Application number
KR1020170149791A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노명일
김기수
김주성
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020170149791A priority Critical patent/KR101975798B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101975798B1 publication Critical patent/KR101975798B1/en

Links

Images

Classifications

    • B63B9/001
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/11Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • G06F17/5009
    • G06F2217/16

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

The present invention relates to an analyzing method of ship inundation, and more specifically, to an analyzing method of ship static inundation, which considers fluid spill such as oil in a damaged ship to apply a dynamic orifice equation and considers cargo loaded in a section to apply a polyhedron integral method, thereby providing more accurate inundation simulation.

Description

선박의 침수 해석 방법{METHOD OF INUNDATION ANALYSIS IN SHIP} [0001] METHOD OF INUNDATION ANALYSIS IN SHIP [0002]

본 발명은 선박의 침수 해석 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 손상 선박 내의 기름과 같은 유체 유출을 고려하여 동역학적 오리피스 방정식(dynamic orifice equation)을 적용하고, 구획 내 적재 화물을 고려하여 다면체 적분(polyhedron integral method) 를 적용함으로써, 보다 정확한 침수 시뮬레이션을 제공하는 준 정적 침수 해석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of immersion analysis of a ship, and more particularly, to a dynamic orifice equation considering fluid outflow such as oil in a damaged ship, and more particularly, to a quasi-static immersion analysis method that provides a more accurate immersion simulation by applying a polyhedron integral method.

선박이 충돌, 좌초 등으로 인해 해상에서 사고를 당하면 침수로 인해 침몰되거나 구획 내의 기름이 유출되어 막대한 인적, 물적, 환경적 피해를 끼칠 수 있다. 만일 손상 선박의 침몰 여부 및 침몰 시간 또는 평형 자세 및 평형 자세에 도달하는 시간, 기름 유출 여부 및 유출량 등을 비교적 빠른 시간 내에 시뮬레이션 하여 예측할 수 있다면 설계 단계에서 기존 구획 배치 안의 개선, 사고 시 적절한 대피 전략 실행을 통한 인명 피해 최소화, 사고 후 원인 규명 및 대응 방안 구축 등에 도움을 줄 수 있을 것이다. If an accident occurs at sea due to collision, stranding, etc., the ship may be sunked due to flooding or leakage of oil in the compartment, which can cause enormous human, material and environmental damage. If it is possible to simulate and predict the time of sinking of the damaged vessel and the time of sinking, equilibrium attitude and equilibrium attitude, oil spillage and discharge rate in a comparatively short time, Minimizing the casualties caused by the execution, identifying the causes after the accident and constructing countermeasures.

지금까지 침수 시뮬레이션을 위한 몇 가지 준 정적 침수 해석 방법이 연구된 바 있다. 그러나 기존 연구들에서는 선박의 손상을 고려한 해석을 수행하였지만 기체, 물을 제외하고 다른 유체(예: 기름)의 유출을 고려하지는 못했다. So far, several quasi-static inundation analysis methods have been studied for flood simulation. However, previous studies have considered the damage of the ship, but did not consider leakage of other fluids (eg oil) except gas and water.

또한, 침수 해석을 위해서는 손상된 부위 및 선박 내 구획 사이의 유체의 유입, 유출량을 계산할 필요가 있다. 또한 손상된 선박은 외부의 해수 유입으로 인해 무게 및 무게 중심이 이동하고, 이는 선박의 자세 변화를 초래하여 선박 내 유체 수면은 매 시간마다 변하게 된다. 이에 정확한 유체의 부피를 계산할 필요가 있다. 또한, 정확한 침수 해석을 위해서는 유체의 유입 및 유출뿐 아니라 선박 내의 여러 가지 고체 화물에 대한 고려가 필요하게 된다. In order to analyze the flooding, it is necessary to calculate the inflow and outflow of the fluid between the damaged part and the partition in the ship. In addition, the damaged vessel moves its weight and center of gravity due to the inflow of external seawater, which causes a change in the posture of the vessel, and the fluid surface in the vessel changes every hour. It is therefore necessary to calculate the exact volume of the fluid. In addition, for accurate immersion analysis, it is necessary to consider not only the inflow and outflow of fluids but also various solid cargoes in the ship.

따라서, 기존의 침수 해석 방법은 현실적이고 정확한 침수 상황을 반영하지 못한 한계가 있었다.Therefore, existing flood analysis methods have limitations that can not reflect realistic and accurate flood situation.

공개특허 2015-0008286Published patent 2015-0008286

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 손상 선박 내의 기름과 같은 유체 유출을 고려하여 동역학적 오리피스 방정식을 적용하고, 구획 내 적재 화물을 고려하여 다면체 적분 방법을 적용함으로써, 보다 정확한 침수 시뮬레이션을 제공하는 준 정적 침수 해석 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to apply a dynamic orifice equation in consideration of fluid outflow such as oil in a damaged vessel, apply a polyhedron integration method To provide a quasi-static immersion analysis method that provides more accurate immersion simulation.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 침수 해석 방법은, 선박의 침수 해석 방법으로서, 소정의 격벽을 사이에 두고 서로 분할된 제1 공간과 제2 공간 내에 각각 위치하는 제1 유체와 제2 유체 사이의 유체 유입량, 및 유출량을 계산하여 선박의 침수를 해석하는 선박의 침수 해석 방법에 있어서, 상기 격벽에 형성된 개구부의 단면 영역을 경계로 하여 서로 면하는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체에 동역학적 오리피스 방정식을 적용하는 단계; 를 포함한다.A method for analyzing flooded water of a ship according to an embodiment of the present invention is a method for analyzing a flooded water of a ship, comprising the steps of: a first space divided from each other by a predetermined partition wall and a first fluid and a second fluid And a flow rate of the fluid flowing between the first fluid and the second fluid facing each other with the cross-sectional area of the opening formed in the partition wall as a boundary, the method comprising the steps of: Applying a mechanical orifice equation; .

바람직하게는, 상기 단면 영역은, 상기 단면 영역을 사이에 두고 서로 면하는 제1 유체와 제2 유체의 종류에 따라서 소정의 면적을 갖는 하나 이상의 분리 영역으로 분할되며, 상기 각각의 분리 영역에 대해서 각각 상기 동역학적 오리피스 방정식을 적용한다.Preferably, the cross-sectional area is divided into at least one separation area having a predetermined area according to the kind of the first fluid and the second fluid facing each other with the cross-sectional area interposed therebetween, Apply the above kinetic orifice equations respectively.

바람직하게는, 상기 동역학적 오리피스 방정식은, 하기 식 1 과 같다.Preferably, the kinetic orifice equation is as follows.

Figure 112017111912423-pat00001
(식 1)
Figure 112017111912423-pat00001
(Equation 1)

(A1: 분리 영역의 단면적, (A 1 : cross-sectional area of the separation region,

p1: 제1 공간 내의 제1 유체의 유체 압력,p 1 is the fluid pressure of the first fluid in the first space,

P2 : 제2 공간 내의 제2 유체의 유체 압력,P 2 : fluid pressure of the second fluid in the second space,

ρ: u≥0 일때 ρ = 제1 유체의 밀도, u<0 일 때 ρ = 제2 유체의 밀도) ρ = density of the first fluid when u ≥ 0, ρ = density of the second fluid when u <0)

바람직하게는, 상기 식 1 을 유속의 시간 변화량으로 정리하여 하기 식 2 를 도출하는 단계,Preferably, the equation (1) is summarized by the time variation of the flow velocity,

Figure 112017111912423-pat00002
(식2)
Figure 112017111912423-pat00002
(Equation 2)

(Aopening : 분리 영역의 단면적 (=A1))A opening : Sectional area of the separation area (= A 1 ))

상기 식 2 를 Euler 방법으로 적분해 현재 시간 단위에서의 유속으로 다음 시간 단위에서의 유속을 나타내는 식 3 을 도출하는 단계, 및Integrating equation (2) by the Euler method to derive equation (3) representing the flow rate at the next time unit at the flow rate in the current time unit, and

Figure 112017111912423-pat00003
(식 3)
Figure 112017111912423-pat00003
(Equation 3)

(p0 : 현재 시간(un)에서의 제1 공간의 제1 유체의 압력,(p 0 is the pressure of the first fluid in the first space at the current time (u n )

p1 : 현재 시간(un)에서의 제2 공간의 유체의 압력,p 1 is the pressure of the fluid in the second space at the current time (u n )

Figure 112017111912423-pat00004
: 다음 시간 단위에서의 유속,
Figure 112017111912423-pat00004
: Flow rate at the next time unit,

Figure 112017111912423-pat00005
:현재 시간 단위에서의 유속
Figure 112017111912423-pat00005
: Flow rate in the current time unit

Figure 112017111912423-pat00006
: 시간 간격)
Figure 112017111912423-pat00006
: Time interval)

상기 식 3 에서 도출된 유속을 하기 식 4 에 대입하여 매 시간의 유량을 도출하는 단계를 포함한다.And the step of deriving the flow rate per hour by substituting the flow velocity derived from the above-mentioned equation (3) into the following equation (4).

Figure 112017111912423-pat00007
(식 4)
Figure 112017111912423-pat00007
(Equation 4)

(

Figure 112017111912423-pat00008
: 유량(
Figure 112017111912423-pat00008
: Flow

Figure 112017111912423-pat00009
: 유속
Figure 112017111912423-pat00009
: Flow rate

Figure 112017111912423-pat00010
: 흐르는 유체의 밀도 계수
Figure 112017111912423-pat00010
: Density coefficient of flowing fluid

Figure 112017111912423-pat00011
: 시간 간격)
Figure 112017111912423-pat00011
: Time interval)

바람직하게는, 상기 식 4 의

Figure 112017111912423-pat00012
는, 유체의 종류에 따라서 상이한 값을 갖는다.Preferably, in formula
Figure 112017111912423-pat00012
Have different values depending on the kind of the fluid.

바람직하게는, 상기 제1 유체, 또는 제2 유체가 기름일 경우, 상기 식 4 의

Figure 112017111912423-pat00013
는 0.6 ~ 0.7 이다.Preferably, when the first fluid or the second fluid is oil,
Figure 112017111912423-pat00013
Is 0.6 to 0.7.

바람직하게는, 선박 내의 구획 내에 존재하는 고체 화물에 따라서 각 구획의 침수율을 적용하는 단계;를 포함한다.Preferably, the step of applying the flooding rate of each compartment according to the solid cargo present in the compartment in the vessel.

바람직하게는, 다면체 적분 방법을 이용하여 유입된 유체의 형상을 도출하여 유체의 유입량을 계산하는 단계;를 포함한다.Preferably, the step of calculating the inflow amount of the fluid by deriving the shape of the inflowed fluid by using the polyhedral integration method.

본 발명에 따른 선박의 침수 해석 방법은, 손상 선박 내의 기름과 같은 유체 유출을 고려하여 동역학적 오리피스 방정식을 적용하고, 구획 내 적재 화물을 고려하여 다면체 적분 방법을 적용함으로써, 보다 정확한 침수 시뮬레이션을 제공한다.The method of immersion analysis of a ship according to the present invention provides a more accurate flooding simulation by applying a dynamic orifice equation considering fluid outflow such as oil in a damaged vessel and applying a polyhedron integration method considering the cargo in a compartment do.

도 1 은 본 발명에 따른 선박의 침수 해석 방법에서 사용된 동역학적 오리피스 방정식의 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 선박의 침수 해석 방법에서 사용된 동역학적 오리피스 방정식에서, t/T 와 u/uf의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 3 은 손상 선박에서 물-기체만이 존재하는 경우, 선박의 일 부분을 확대 도시한 도면이고 도 4 는 개구부가 발생한 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 5 는 손상 선박에서 물-기체만이 존재하는 경우, 개구부의 단면 영역의 각각의 경우를 나타낸 도면이다.
도 6 은 손상 선박에서 물, 기체, 및 기름이 존재하는 경우, 선박의 일 부분을 확대 도시한 도면이고 도 7 는 개구부가 발생한 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 8 은 손상 선박에서 물, 기체, 및 기름이 존재하는 경우, 개구부의 단면 영역의 각각의 경우를 나타낸 도면이다.
도 9 는 구획 내에 고체 화물이 존재하는 경우 선박 구획의 침수율을 나타낸 도면이다.
도 10a 는 다면체 적분 방법을 나타낸 도면이며, 도 10b 는 기울어진 선박에 침수된 유체의 부피 계산에 다면체 적분 방법을 적용한 것을 나타낸 도면이다.
도 11 은 유체 부피 계산 방법 중, fluid plane based method 와 다면체 적분 방법을 비교하여 나타낸 것이다.
도 12 의 (a) 는 Ruponen 의 연구에 사용된 모형선을 나타낸 도면이며, (b) 는 이를 동일하게 모델링한 본 연구의 모형선을 나타낸 도면이다.
도 13 은 도 12 의 모형선의 주요 제원을 나타낸 도면이다.
도 14 는 우현, 또는 선저에 손상을 입은 선박의 case 를 나타낸 도면이다.
도 15 와 16 은 각각 첫번째 case 에서 Ruponen (2007)에 의한 해석 결과와 실험 결과 그리고 본 발명의 해석 결과를 선박의 pitch 와 heave 를 통해 비교한 것이다.
도 17 과 18 은 각각 두번째 case 에서 Ruponen (2007)에 의한 해석 결과와 실험 결과 그리고 본 발명의 해석 결과를 선박의 pitch 와 heave 를 통해 비교한 것이다.
도 19 는 Debra (2001)의 연구에서 실험을 위해 사용한 모형을 나타낸 것이다.
도 20 은 Debra (2001)의 연구에서 실험에 활용된 기름의 특성을 정리한 표이다.
도 21 은 공기 중에서 기름이 유출되는 case 를 나타낸 것이며, 도 22 는 물 속에서 기름이 유출되는 case 를 나타낸 것이다.
도 23 및 도 24 는 도 21 및 도 22 에 도시된 두 가지 case에 대한 본 발명의 해석 결과와 Debra (2001)의 연구에서 실험에 의해 계측 된 값을 비교한 것이다.
도 25 는 참조하여 상용 프로그램과의 비교를 통해 본 발명의 고체 화물을 고려한 침수 해석 방법의 정확도를 검증하기 위해 모델링된 모형을 도시한 것이다.
1 is a view showing a dynamic orifice equation used in a method of immersion analysis of a ship according to the present invention.
2 is a graph showing the relationship between t / T and u / u f in the dynamic orifice equation used in the method of immersion analysis of a ship according to the present invention.
3 is an enlarged view of a portion of a ship when only a water-gas exists in a damaged ship, and Fig. 4 is an enlarged view of an area where an opening is formed.
5 is a view showing each case of the cross-sectional area of the opening in the case where only the water-gas exists in the damaged vessel.
FIG. 6 is an enlarged view of a portion of the ship when water, gas, and oil are present in the damaged vessel, and FIG. 7 is an enlarged view of an area where the openings are formed.
Fig. 8 is a view showing each case of the cross-sectional area of the opening when water, gas, and oil are present in the damaged vessel. Fig.
9 is a view showing the flooding rate of the ship compartment when solid cargo is present in the compartment.
FIG. 10A is a view showing a polyhedral integration method, and FIG. 10B is a view showing application of a polyhedral integration method to the calculation of the volume of fluid immersed in an inclined ship.
FIG. 11 shows a comparison between the fluid plane based method and the polyhedron integral method among the fluid volume calculation methods.
12 (a) is a diagram showing a model line used in Ruponen's study, and FIG. 12 (b) is a diagram showing a model line of the present invention modeled in the same way.
13 is a view showing main specifications of a model line in Fig.
Fig. 14 is a view showing a case of a ship damaged on the starboard or bottom. Fig.
15 and 16 are respectively the results of the analysis of the first case by Ruponen (2007) and the results of the experiment and the analysis of the present invention by the pitch and heave of the ship.
Figures 17 and 18 compare the results of the analysis by Ruponen (2007) and the experimental results and the analysis results of the present invention, respectively, with the pitch and heave of the ship in the second case.
Figure 19 shows the model used for experiments in a study by Debra (2001).
20 is a table summarizing the characteristics of the oil used in the experiment in the study of Debra (2001).
FIG. 21 shows a case in which oil flows out in the air, and FIG. 22 shows a case in which oil flows out in water.
Figures 23 and 24 compare the analytical results of the present invention for the two cases shown in Figures 21 and 22 and the values measured by experiments in a study of Debra (2001).
25 shows a model modeled for verifying the accuracy of the immersion analysis method in which the solid cargo of the present invention is taken into consideration through comparison with a commercial program.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

침수 해석을 위해서는 필연적으로 손상된 선박 외벽, 구획 사이의 문, 창, 및 vent 등의 개구부를 통해 흐르는 유체의 흐름을 계산해야 한다. 본 발명에서는 이러한 개구부를 통해 흐르는 유체의 흐름을 동역학적 오리피스 방정식에 따라서 계산한다. For inundation analysis, it is necessary to calculate the flow of fluid through openings such as damaged vessel outer walls, doors between compartments, windows, and vents. In the present invention, the flow of fluid flowing through such openings is calculated according to the dynamic orifice equation.

본 발명에 따른 선박의 침수 해석 방법에서 사용되는 동역학적 오리피스 방정식은 아래 식 0 과 같다.The dynamic orifice equation used in the method of immersion analysis of a ship according to the present invention is given by the following Equation (0).

Figure 112017111912423-pat00014
(식 0)
Figure 112017111912423-pat00014
(Expression 0)

먼저, 본 발명의 이론적 배경을 위해, 동역학적 오리피스 방정식에 대해서 설명한다. 여기서, 유체는 비압축성(imcompressible)이며, 개구부에서 유입되는 유체는 control volume 내에서 속도와 압력의 분포가 동일하고, 비점성(inviscous)이고, 개구부에서의 유체 흐름은 항상 개구부에 수직한 것으로 가정한다.First, for the purpose of the present invention, the kinetic orifice equation will be described. Here, it is assumed that the fluid is imcompressible, the fluid flowing in the opening is the same in velocity and pressure distribution in the control volume, is inviscous, and the fluid flow in the opening is always perpendicular to the opening .

유체영역 내에서의 모멘텀 보존법칙은 아래 식 A1, 식 A1' 와 같이 Euler 방정식으로 표현된다. The momentum conservation law in the fluid region is expressed by the Euler equation as shown in the following equation A1, A1 '.

Figure 112017111912423-pat00015
(식 A1)
Figure 112017111912423-pat00015
(Formula A1)

Figure 112017111912423-pat00016
(식 A1')
Figure 112017111912423-pat00016
(Formula A1 ')

(

Figure 112017111912423-pat00017
: 속도벡터,
Figure 112017111912423-pat00018
: 단위질량에 작용하는 외력(body force))(
Figure 112017111912423-pat00017
: Velocity vector,
Figure 112017111912423-pat00018
: Body force acting on unit mass)

적분형(integral version) Euler 방정식을 이용하여 유체영역내에서의 모멘텀 보존법칙을 기술하면 아래의 식 A2, 식 A2'와 같다. 이것은 상기 미분형으로 나타난 식 A1, 식 A1' 와 동등한 방정식이다.Integral version When describing the momentum conservation law in the fluid region by using the Euler equation, it is expressed by the following equation A2, A2 '. This is an equation equivalent to the formula A1 and the formula A1 'expressed by the above differential form.

Figure 112017111912423-pat00019
(식 A2)
Figure 112017111912423-pat00019
(Formula A2)

Figure 112017111912423-pat00020
(식 A2')
Figure 112017111912423-pat00020
(Formula A2 ')

여기서

Figure 112017111912423-pat00021
는 관심의 영역이 되는 유체영역이고,
Figure 112017111912423-pat00022
는 이 영역의 경계이다. 직교벡터
Figure 112017111912423-pat00023
의 방향은 선박 내부 영역에서 선박 외부인 바깥으로 향하는 방향을 양의 방향으로 한다.here
Figure 112017111912423-pat00021
Is a fluid region that is an area of interest,
Figure 112017111912423-pat00022
Is the boundary of this area. Orthogonal vector
Figure 112017111912423-pat00023
The direction from the inside of the ship to the outside of the ship is the positive direction.

이것을 그림으로 나타내면 도 1 과 같다. 도 1 에서

Figure 112017111912423-pat00024
은 개구부의 단면에서 떨어진 거리로 충분히 크게 잡아 유동이 거의 없는 경계가 되도록 택한다. 이곳에서는 압력이
Figure 112017111912423-pat00025
로 일정하고, 또한 속도의 방향은 직교방향이 된다. This is shown in Fig. 1 as a picture. 1,
Figure 112017111912423-pat00024
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; a &lt; / RTI &gt; Here,
Figure 112017111912423-pat00025
And the direction of the velocity is the orthogonal direction.

속도의 표기는 벡터로 표기할 때는

Figure 112017111912423-pat00026
로 표기하며, 개구부의 단면에 직교하는 속도는
Figure 112017111912423-pat00027
로 표기하고 전체속도는
Figure 112017111912423-pat00028
으로 표기한다. When the notation of velocity is represented by a vector
Figure 112017111912423-pat00026
, And the velocity orthogonal to the cross section of the opening is expressed by
Figure 112017111912423-pat00027
And the overall speed is
Figure 112017111912423-pat00028
.

개구부 단면의 오른쪽 끝에서는 속도가 일정하고, 압력도 일정하게 분포된다고 가정한다. 개구부 단면의 면적은

Figure 112017111912423-pat00029
이고 단면을 제외한 벽면의 면적을
Figure 112017111912423-pat00030
라고 가정한다. 유체영역은 개구부 단면의 왼쪽부분을
Figure 112017111912423-pat00031
로 하고 오른쪽을
Figure 112017111912423-pat00032
으로 한다. 단면의 형상이 축대칭이라고 가정하면, 옆방향 즉 x 방향 속도를 제외한 속도성분은 단면의 중심선을 지나는 선에 반대칭(asymmetric)하게 된다.It is assumed that the velocity is constant and the pressure is uniformly distributed at the right end of the cross section of the opening. The area of the cross-
Figure 112017111912423-pat00029
And the area of the wall surface excluding the cross section is
Figure 112017111912423-pat00030
. The fluid region is defined by the left side of the cross-
Figure 112017111912423-pat00031
And to the right
Figure 112017111912423-pat00032
. Assuming that the shape of the cross section is axisymmetric, the velocity components other than the lateral or x-direction velocity are asymmetric to the line passing through the centerline of the cross section.

유체영역

Figure 112017111912423-pat00033
에 대하여 연속방정식을 적용시키면 다음 식 A3 과 같다.Fluid region
Figure 112017111912423-pat00033
The following equation A3 is obtained.

Figure 112017111912423-pat00034
(식 A3)
Figure 112017111912423-pat00034
(Formula A3)

여기서

Figure 112017111912423-pat00035
는 개구부 단면에서의 체적유량(volumetric flux)이다. 모멘텀 보존법칙을
Figure 112017111912423-pat00036
에 적용시키고
Figure 112017111912423-pat00037
의 위치에서 압력이
Figure 112017111912423-pat00038
으로 일정하게 유지된다고 가정한다. 이때, x 방향 속도를 제외한 속도성분은 서로 상쇄되어 사라지고, x 방향 속도성분에 대한 식만 존재한다. 따라서, 아래 식 A4, A5 가 도출된다.here
Figure 112017111912423-pat00035
Is the volumetric flux at the cross-section of the opening. Momentum conservation law
Figure 112017111912423-pat00036
Apply and
Figure 112017111912423-pat00037
The pressure in the
Figure 112017111912423-pat00038
. &Lt; / RTI &gt; At this time, the velocity components other than the x-direction velocity cancel each other and only the equation for the x-direction velocity component exists. Therefore, the following equations A4 and A5 are derived.

Figure 112017111912423-pat00039
(식 A4)
Figure 112017111912423-pat00039
(Formula A4)

Figure 112017111912423-pat00040
(식 A5)
Figure 112017111912423-pat00040
(Formula A5)

아울러, 유체영역

Figure 112017111912423-pat00041
에 대하여 질량 보존법칙을 적용하면 식 A6 이 도출되며, 이를 변형하면 식 A7 이 도출된다.In addition,
Figure 112017111912423-pat00041
, The equation A6 is derived by applying the law of conservation of mass.

Figure 112017111912423-pat00042
(식 A6)
Figure 112017111912423-pat00042
(Formula A6)

Figure 112017111912423-pat00043
(식 A7)
Figure 112017111912423-pat00043
(Formula A7)

이에 따라서, 속도는 다음 식 A8 처럼 표현할 수 있다.Accordingly, the velocity can be expressed as the following equation A8.

Figure 112017111912423-pat00044
(식 A8)
Figure 112017111912423-pat00044
(Formula A8)

모멘텀 보존법칙을 나타내는 상기 식 A2 를

Figure 112017111912423-pat00045
에 적용시키면, 반대칭성(asymmetry) 때문에 x 방향 성분만 남고, 다른 방향 성분은 서로 상쇄되어 사라진다. 따라서, 다음과 같은 식 A9 를 얻는다.The equation A2 representing the momentum conservation law
Figure 112017111912423-pat00045
, Only the x-direction component is left because of the asymmetry, and the other direction components cancel each other out. Therefore, the following expression A9 is obtained.

Figure 112017111912423-pat00046
(식 A9)
Figure 112017111912423-pat00046
(Formula A9)

위 식 A9 의 두 번째 적분을 살펴보면, 적분값은

Figure 112017111912423-pat00047
Figure 112017111912423-pat00048
에서 발생되는데,
Figure 112017111912423-pat00049
에서의 적분은
Figure 112017111912423-pat00050
의 거동을 하므로
Figure 112017111912423-pat00051
이 클 때 사라진다. 남는 적분은 개구부 단면적
Figure 112017111912423-pat00052
에서의 적분이다. Looking at the second integral of the above equation A9,
Figure 112017111912423-pat00047
and
Figure 112017111912423-pat00048
, &Lt; / RTI &gt;
Figure 112017111912423-pat00049
The integral at
Figure 112017111912423-pat00050
The behavior of
Figure 112017111912423-pat00051
It disappears when it is big. The remaining integral is the cross-
Figure 112017111912423-pat00052
.

압력은

Figure 112017111912423-pat00053
에서
Figure 112017111912423-pat00054
로 일정하므로 아래 식 A10 과 같은 관계가 성립된다.The pressure
Figure 112017111912423-pat00053
in
Figure 112017111912423-pat00054
Therefore, the following relation is established as in the formula A10.

Figure 112017111912423-pat00055
(식 A10)
Figure 112017111912423-pat00055
(Formula A10)

따라서 압력적분은 아래 식 A11 과 같다.Therefore, the pressure integral is given by the following equation A11.

Figure 112017111912423-pat00056
(식 A11)
Figure 112017111912423-pat00056
(Formula A11)

위 식 A11 의 마지막 적분은 벽면에서의 적분이다. 벽면에서의 압력은

Figure 112017111912423-pat00057
보다 약간 작다. 거리가 멀어지면
Figure 112017111912423-pat00058
와 거의 같고, 개구부 단면 근처에서만 달라져서 단면에서의 압력에 가까이 가게 된다.The final integral of the above equation A11 is the integration at the wall. The pressure on the wall
Figure 112017111912423-pat00057
Lt; / RTI &gt; As the distance goes away
Figure 112017111912423-pat00058
And is close to the pressure at the cross section only at the vicinity of the cross section of the opening.

따라서 마지막 적분은 양의 값을 가지며 두 번째 적분보다는 작다. 이것을

Figure 112017111912423-pat00059
로 표기하면 모멘텀 보존법칙은 다음 식 A12 와 같이 표현할 수 있다.Thus, the final integral has a positive value and is smaller than the second integral. this
Figure 112017111912423-pat00059
, The momentum conservation law can be expressed as the following equation A12.

Figure 112017111912423-pat00060
(식 A12)
Figure 112017111912423-pat00060
(Formula A12)

식 A5 를 윗식에 대입하면 개구부 단면에서의 압력적분에서 피적분변수

Figure 112017111912423-pat00061
Figure 112017111912423-pat00062
으로 바꾸어 표현할 수 있다. 따라서 아래 식 A13 이 도출된다.When the equation A5 is substituted for the above equation,
Figure 112017111912423-pat00061
To
Figure 112017111912423-pat00062
. Therefore, the following equation A13 is derived.

Figure 112017111912423-pat00063
(식 A13)
Figure 112017111912423-pat00063
(Formula A13)

위 식 A13 의 두 번째 적분을 고려하면, 유체영역

Figure 112017111912423-pat00064
에서 속도는 거의 일정하게 유지되므로 대표 속도와 그 안에 있는 질량으로 표현할 수 있다. 또한 개구부 단면
Figure 112017111912423-pat00065
에서의 적분은 속도가 면적상의 위치에 따라 변하는데, 이것의 평균개념을 사용하면 아래 식 A14 와 같다.Considering the second integral of the above equation A13,
Figure 112017111912423-pat00064
The velocity is kept almost constant and can be expressed by the representative velocity and the mass in it. Also,
Figure 112017111912423-pat00065
The integral at the velocity changes with the position on the area, and its mean concept is shown in the following equation A14.

Figure 112017111912423-pat00066
(식 A14)
Figure 112017111912423-pat00066
(Formula A14)

식 A14 에서 윗줄(over bar)는 평균값을 의미한다. 위식은 모멘텀 보존에 대한 식을 적용시킨 결과이다.The over bar in equation A14 means the mean value. Gastroesophage is the result of applying equations for conservation of momentum.

유체를 비압축성 비점성 유체로 가정하였으므로, 속도장은 속도포텐셜(velocity potential)을 이용하여 표현할 수 있다. 속도포텐셜을 이용하여 벽면에서의 압력적분을 Bernoulli 방정식을 이용하여 속도와 포텐셜로 표현할 수 있다. 따라서, 식 A15 와 같이 표현된다.Since the fluid is assumed to be an incompressible non-viscous fluid, the velocity field can be expressed using the velocity potential. Using the velocity potential, the pressure integral at the wall surface can be expressed in terms of velocity and potential using the Bernoulli equation. Therefore, it is expressed as the expression A15.

Figure 112017111912423-pat00067
(식 A15)
Figure 112017111912423-pat00067
(Formula A15)

이것을 위 식 A14 에 대입하면 아래 식 A16 과 같다.Substituting this into equation A14 yields the following equation A16.

Figure 112017111912423-pat00068
(식 A16)
Figure 112017111912423-pat00068
(Formula A16)

모멘텀 보존법칙에 대하여 위 식 A2'을 사용하여 확인하여 보면, 반대칭 조건을 적용하면 아래 식 A17 과 같다. The momentum conservation law is confirmed by using the above equation A2 '.

Figure 112017111912423-pat00069
(식 A17)
Figure 112017111912423-pat00069
(Formula A17)

위 식 A17 이 앞의 식 A9 와 다른 점은 두 번째 적분에 있다. 두 번째 적분을 살펴보면, 반경

Figure 112017111912423-pat00070
에서는 속도의 거동 때문에 적분값이 사라지고, 결국 개구부 단면과 벽면에서의 적분만으로 표현된다.The difference of the above equation A17 from the previous equation A9 is in the second integration. Looking at the second integral,
Figure 112017111912423-pat00070
The integral value disappears due to the behavior of the velocity, and is expressed only by the integral of the opening section and the wall surface.

Figure 112017111912423-pat00071
(식 A18)
Figure 112017111912423-pat00071
(Formula A18)

식 A18 과 식 A11 을 식 A17 에 대입하면 다음 식 A19 를 얻는다.Substituting Equation A18 and Equation A11 into Equation A17 yields the following Equation A19.

Figure 112017111912423-pat00072
(식 A19)
Figure 112017111912423-pat00072
(Formula A19)

상기 식 A19 가 위 식 A16 과 상이한 점은, 속도 제곱

Figure 112017111912423-pat00073
은 x 방향의 속도만이 아니라 전체 속도의 제곱이란 점이고, 또한 벽면에서의 적분도 고려하여야 한다는 점이다. 식 A16 과 식 A19 는 같은 문제에 대한 다른 표현식이다.The above formula A19 differs from the above formula A16 in that the velocity square
Figure 112017111912423-pat00073
Is not only the velocity in the x direction but also the square of the total velocity, and also the integration on the wall must be taken into consideration. Expression A16 and Expression A19 are different expressions for the same problem.

식을 간략하게 표현하기 위하여 부가질량(added mass)의 개념을 이용한다. 위 식 A16 과 식 A19 의 앞 3항목은 질량과 관련이 있다. 점성이 없고, 자유 표면파가 없는 상태에서는 개구부 단면에서의 속도가 변하면 즉각적으로 유동이 변한다. 이 유동은 시간에 관련이 없고 다만 개구부 단면에서의 유동 속도에 비례하여 형성된다. 따라서 다음 식 A20 과 같이 관성력항을 표현할 수 있다.The concept of added mass is used to briefly express the equation. The above three items of A16 and A19 are related to mass. In the absence of viscosity and no free surface wave, the velocity changes instantaneously as the velocity in the cross section of the aperture changes. This flow is not time dependent but is formed proportional to the flow rate at the opening cross section. Therefore, the inertial force term can be expressed by the following equation A20.

Figure 112017111912423-pat00074
(식 A20)
Figure 112017111912423-pat00074
(Formula A20)

여기서, 아래 식 A21 이 성립한다.Here, the following expression A21 is established.

Figure 112017111912423-pat00075
(식 A21)
Figure 112017111912423-pat00075
(Formula A21)

개구부 단면에서의 대표속도를 다음과 같이 평균 속도로 정의한다.The representative speed at the cross section of the opening is defined as the average speed as follows.

Figure 112017111912423-pat00076
(식 A22)
Figure 112017111912423-pat00076
(Formula A22)

벽면에서의 속도제곱의 적분은 다음처럼 한다.

Figure 112017111912423-pat00077
만큼 떨어진 곳에서의 속도는 다음처럼 표현된다. 이것은 위 식 A7 에서 도출된 것이다.The integration of the velocity squared on the wall is as follows.
Figure 112017111912423-pat00077
The speed at the distance is expressed as follows. This is derived from equation A7 above.

Figure 112017111912423-pat00078
(식 A23)
Figure 112017111912423-pat00078
(Formula A23)

식 A16 의

Figure 112017111912423-pat00079
에서의 적분을 살펴보면 아래와 같다.Of the formula A16
Figure 112017111912423-pat00079
The integration in the following is as follows.

Figure 112017111912423-pat00080
(식 A24)
Figure 112017111912423-pat00080
(Formula A24)

여기서,

Figure 112017111912423-pat00081
는 개구부 단면의 반지름과 같게 택한다. 따라서, 아래 식 A25 와 같은 관계가 성립한다.here,
Figure 112017111912423-pat00081
Is equal to the radius of the cross-section of the opening. Therefore, the relationship shown in the following equation A25 is established.

Figure 112017111912423-pat00082
(식 A25)
Figure 112017111912423-pat00082
(Formula A25)

식 A21 과 식 A25 를 적용하고, 개구부 단면에서의 평균값을 사용하면 모멘텀 보존법칙의 두 식 A16, A19 는 다음처럼 표현된다.Using Equation A21 and Equation A25 and using the mean value at the cross section of the opening, the two equations of momentum conservation law A16 and A19 are expressed as follows.

Figure 112017111912423-pat00083
(식 A26)
Figure 112017111912423-pat00083
(Formula A26)

Figure 112017111912423-pat00084
(식 A27)
Figure 112017111912423-pat00084
(Formula A27)

여기에서 개구부 단면상에서 제곱의 평균과 평균의 제곱이 약간의 차이를 가지고 있으나, 이 차이가 작을 것으로 판단되고, 따라서 같게 취급할 수 있다. 그러면 위 식은 다음과 같이 표현된다.Here, the mean square of the square and the square of the mean square on the cross section of the opening are slightly different, but this difference is judged to be small and can be treated equally. Then the above equation is expressed as

Figure 112017111912423-pat00085
(식 A28)
Figure 112017111912423-pat00085
(Formula A28)

Figure 112017111912423-pat00086
(식 A29)
Figure 112017111912423-pat00086
(Formula A29)

위의 식 A28, A29 는 원래 같은 것이므로 직교방향 속도와 전체속도 사이의 관계를 얻을 수 있다. 즉, 아래 식 A30 을 얻을 수 있다.Since the above equations A28 and A29 are the same, the relationship between the orthogonal velocity and the total velocity can be obtained. That is, the following equation A30 can be obtained.

Figure 112017111912423-pat00087
(식 A30)
Figure 112017111912423-pat00087
(Formula A30)

이것으로 직각모서리를 가지는 원형 오리피스(circular orifice with right angle edge)의 수축계수는 이론적으로 아래 값과 같다.The shrinkage coefficient of a circular orifice with a right angle edge is theoretically equal to the following value.

Figure 112017111912423-pat00088
Figure 112017111912423-pat00088

물론 이것은 비점성 유체에 대한 것이다. 또한 수축계수라는 용어를 사용한 이유는 이것이 직교속도와 전체속도와의 관계를 맺어주는 것이기 때문이다.This is of course for non-viscous fluids. Also, the term shrinkage coefficient is used because it establishes the relationship between the orthogonal velocity and the overall velocity.

식 A28, A29 의

Figure 112017111912423-pat00089
는 개구부 단면에서의 속도가 있을 때 이것에 비례하여 주위의 유체가 같이 움직이는 양을 의미한다. 즉 부가질량이다. 여기서는 근사적으로 원판의 부가질량을 사용하며, 원판의 부가질량은 아래와 같이 알려져 있다.A28, A29
Figure 112017111912423-pat00089
Means the amount of movement of the surrounding fluid in proportion to the velocity at the cross section of the opening. That is, the added mass. Here, the added mass of the disk is approximately used, and the added mass of the disk is known as follows.

Figure 112017111912423-pat00090
Figure 112017111912423-pat00090

여기서,

Figure 112017111912423-pat00091
는 원판의 반지름으로서, 아래와 같다.here,
Figure 112017111912423-pat00091
Is the radius of the disc, as shown below.

Figure 112017111912423-pat00092
Figure 112017111912423-pat00092

따라서, 아래 식 A31 이 성립한다.Therefore, the following equation A31 is established.

Figure 112017111912423-pat00093
(식 A31)
Figure 112017111912423-pat00093
(Formula A31)

그런데 여기서 고려하는 부가질량은 벽면에서 유체의 흐름을 막는 효과도 포함하고 있으므로, 이것보다는 약간 큰 값을 사용하는 것이 합리적이다. 따라서 윗식의 계수

Figure 112017111912423-pat00094
를 약간 큰 값으로 근사하여 1/2로 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 아래 식 A32, A33 이 도출된다.However, the additional masses considered here also include the effect of blocking fluid flow on the wall, so it is reasonable to use slightly larger values than this. Therefore,
Figure 112017111912423-pat00094
It is preferable to approximate it to a slightly larger value and use it as 1/2. According to this, the following equations A32 and A33 are derived.

Figure 112017111912423-pat00095
(식 A32)
Figure 112017111912423-pat00095
(Formula A32)

Figure 112017111912423-pat00096
(식 A33)
Figure 112017111912423-pat00096
(Formula A33)

위의 두식은 같은 식이다. 또한

Figure 112017111912423-pat00097
?이어서
Figure 112017111912423-pat00098
인 경우에 해당하는 방정식이다. 두 식 A중 어느 것을 사용하여도 되지만, 첫 번째 식을 사용하는 것이 편리하다.The above formula is the same. Also
Figure 112017111912423-pat00097
?next
Figure 112017111912423-pat00098
Is an equation corresponding to the case of. Either formula A may be used, but it is convenient to use the first formula.

정상상태의 최종속도는 다음 식 A34 와 같다.The final speed of the steady state is given by the following equation A34.

Figure 112017111912423-pat00099
(식 A34)
Figure 112017111912423-pat00099
(Formula A34)

식 A34 에 의한 속도는 오리피스에 직교하는 속도이다. 오리피스를 통과하는 유량을 계산하기 위하여서는 오리피스에 직교하는 속도를 계산하는 것이 합리적이다.The velocity according to equation A34 is the velocity orthogonal to the orifice. To calculate the flow rate through the orifice it is reasonable to calculate the velocity perpendicular to the orifice.

초기, 즉 t=0 에서의 속도변화율은 다음과 같다.The rate of change at the beginning, that is, at t = 0, is as follows.

Figure 112017111912423-pat00100
(식 A35)
Figure 112017111912423-pat00100
(Formula A35)

초기의 속도변화율에 의한 최종속도에 도달하는 시간은 다음 식 A36 과 같다.The time to reach the final speed by the initial rate of change of speed is shown in the following equation A36.

Figure 112017111912423-pat00101
(식 A36)
Figure 112017111912423-pat00101
(Formula A36)

t/T 와 u/uf의 관계를 그래프로 나타내면 도 2 와 같다. 이 시간이 지나면 u/uf는 0.765 이고, 2T 가 지나면 u/uf는 0.965 이며, u/uf가 0.99가 되려면 t/T=2.5 정도 지나야 한다는 것을 알 수 있다. The relationship between t / T and u / u f is shown in FIG. 2 as a graph. After this time, u / u f is 0.765, and u / u f is 0.965 when 2T is passed, and it can be seen that t / T = 2.5 should be enough for u / u f to be 0.99.

도 2 를 살펴보면 시뮬레이션의 시간간격(

Figure 112017111912423-pat00102
)가
Figure 112017111912423-pat00103
보다 클 때는 계산을 하는 것이 바람직하지 않다.
Figure 112017111912423-pat00104
를 적절히 작게 택하여 이런 경우가 나타나지 않도록 한다. 그러나
Figure 112017111912423-pat00105
를 작게 택했을 경우라도 면적이 작아지면 이런 경우가 발생하게 된다. 이럴 때는 계산 값이 정상상태 값을 넘어가지 않게 제한을 두거나, 이곳에서만
Figure 112017111912423-pat00106
를 작게 택하여 계산을 한다. (5개로 나누고 다섯 번 하는 식으로) 또한 여기서 보면 압력차가 작아지면 도달시간이 길어진다. 이것이 의미하는 바는 처음에는
Figure 112017111912423-pat00107
가 작아서 문제가 될 수도 있으나 이때는 유동의 속도가 커서 공기압력의 진동현상은 발생하지 않는다. 압력차가 작아지면 도달시간이 길어지기 때문에 당연히 위의 동역학적 모델이 사용될 것이므로 압력의 진동현상을 줄일 수 있을 것이다. 이렇게 u 를 구하고 유량을 계산할 때는 유출계수
Figure 112017111912423-pat00108
를 곱하여야 하는데, 앞에서 보았듯이 0.756이 이미 곱해져 있으므로
Figure 112017111912423-pat00109
는 0.9정도를 사용하는 것이 좋다.Referring to FIG. 2,
Figure 112017111912423-pat00102
)end
Figure 112017111912423-pat00103
It is not desirable to do calculations when larger.
Figure 112017111912423-pat00104
So that this case does not occur. But
Figure 112017111912423-pat00105
Even if it is small, this case occurs when the area becomes small. In this case, you can limit the calculation so that it does not exceed the steady state value,
Figure 112017111912423-pat00106
And the calculation is performed. (5 times divided into 5 times) In addition, as the pressure difference becomes smaller, the reaching time becomes longer. What this means is that at first
Figure 112017111912423-pat00107
Is small, but at this time, the velocity of the flow is large, so that the air pressure does not oscillate. As the pressure difference becomes smaller, the above dynamic model will be used because of the longer reaching time, so that the vibration phenomenon of the pressure can be reduced. When u is obtained and the flow rate is calculated,
Figure 112017111912423-pat00108
. As we have seen, 0.756 has already been multiplied
Figure 112017111912423-pat00109
Is about 0.9.

밀도는 u 의 부호에 따라서 결정한다. 압력차의 부호에 따라 결정하는 것이 아니다. 위에 유도된 식은 한 방향으로만 흐르는 경우에 대한 식이고, 반대 방향으로 흐르는 경우에 대해서도 똑같은 식을 세울 수 있다. 이것을 이용하여 양방향으로 흐르는 경우에 대한 식을 표현하면 다음과 같다.The density is determined according to the sign of u. It is not determined according to the sign of the pressure difference. The equation derived above is the equation for flowing in one direction only, and the same equation for flowing in the opposite direction. The equation for the case of flowing in both directions using this is expressed as follows.

Figure 112017111912423-pat00110
(식 A37)
Figure 112017111912423-pat00110
(Formula A37)

Figure 112017111912423-pat00111
Figure 112017111912423-pat00111

넓은 면적 오리피스인 경우에는 아래와 같다.For large area orifices:

Figure 112017111912423-pat00112
(식 A38)
Figure 112017111912423-pat00112
(Formula A38)

위와 같은 동역학적 오리피스 방정식의 도출 과정을 요약하여 설명하면 아래와 같다.The process of deriving the above dynamic orifice equation is summarized as follows.

개구부의 유체 흐름을 형상화한 도 1 로부터, 유체의 흐름을 계산하기 위한 개구부를 기준으로 유출되는 쪽인

Figure 112017111912423-pat00113
의 control volume 을 반구형 형상으로 정의한다. 그러면 해당 control volume 에서의 질량 보존에 관한 식 B1 과 모멘트 보존에 관한 식 B2 를 얻을 수 있다.From Fig. 1, in which the fluid flow of the opening is shaped,
Figure 112017111912423-pat00113
The control volume of the hemispherical shape is defined as a hemispherical shape. We can then obtain equation B1 for mass conservation and equation B2 for moment conservation in the corresponding control volume.

Figure 112017111912423-pat00114
(식 B1)
Figure 112017111912423-pat00114
(Formula B1)

Figure 112017111912423-pat00115
(식 B2)
Figure 112017111912423-pat00115
(Formula B2)

그리고 개구부의 유입되는 쪽인

Figure 112017111912423-pat00116
의 control volume을 개구부의 수직한 방향의 직육면체 형상으로 가정하고,
Figure 112017111912423-pat00117
와 마찬가지로 질량 보존에 관한 식과 모멘트 보존에 관한 식을 유도할 수 있다. 앞서 밝힌 바와 같이 유체는 비압축성이라고 가정하고, 침수 해석 동안의 control volume 은 일정하므로 위 식 B1 은 식 B3 과 같이 유도될 수 있다. 또한, 개구부에서의 유체 흐름은 항상 개구부에 수직하고, 수직 방향의 체적력(body force)은 없다고 가정하면, 식 B2 는 식 B4 와 같이 유도될 수 있다.In addition,
Figure 112017111912423-pat00116
Assuming that the control volume of the opening is a rectangular parallelepiped shape in the vertical direction of the opening,
Figure 112017111912423-pat00117
The equation for conservation of mass and the equation for conservation of moment can be derived. As previously stated, assuming that the fluid is incompressible and the control volume during the immersion analysis is constant, the above equation B1 can be derived as in equation B3. Further, assuming that the fluid flow in the openings is always perpendicular to the openings and that there is no body force in the vertical direction, equation B2 can be derived as in equation B4.

Figure 112017111912423-pat00118
(식 B3)
Figure 112017111912423-pat00118
(Formula B3)

Figure 112017111912423-pat00119
(식 B4)
Figure 112017111912423-pat00119
(Formula B4)

식 B3 을

Figure 112017111912423-pat00120
에 적용하면 개구부로부터 유출되는 유체의 유량
Figure 112017111912423-pat00121
를 식 B5 와 같이 유도할 수 있다. 또한 유입되는 쪽의 control volume 내에서의 속도와 압력 분포가 동일하다는 가정과 유체는 비점성이라는 가정 하에 식 B4 를
Figure 112017111912423-pat00122
에 적용하면 식 B6 과 같이 유도할 수 있다.Expression B3
Figure 112017111912423-pat00120
The flow rate of the fluid flowing out from the opening portion
Figure 112017111912423-pat00121
Can be derived as shown in equation B5. Assuming that the velocity and pressure distributions in the control volume on the inflow side are the same and that the fluid is inviscid,
Figure 112017111912423-pat00122
Can be derived as shown in Equation B6.

Figure 112017111912423-pat00123
(식 B5)
Figure 112017111912423-pat00123
(Formula B5)

Figure 112017111912423-pat00124
(식 B6)
Figure 112017111912423-pat00124
(Formula B6)

그리고, 식 B3 을 C2 에 적용하고, 식 B5 에서 계산한

Figure 112017111912423-pat00125
를 대입하면 식 B7 과 같이 유량에 대한 속도벡터를 유도할 수 있다. 또한 식 B4 를 C2 에 적용하여, 식 B6 과 식 B7 을 대입하면 식 B8 과 같이 개구부를 지나는 유체의 양을 계산할 수 있는 동역학적 오리피스 방정식을 얻을 수 있다. 즉, 위에서 유도한 식 A37 과 같은 식을 얻을 수 있다.Then, the formula B3 is applied to C 2 , and the formula
Figure 112017111912423-pat00125
, The velocity vector for the flow rate can be derived as shown in Equation B7. Applying equation B4 to C 2 and substituting equation B6 and equation B7, we obtain a dynamic orifice equation that can calculate the amount of fluid passing through the opening as in equation B8. That is, the same expression as the above-mentioned expression A37 can be obtained.

Figure 112017111912423-pat00126
(식 B7)
Figure 112017111912423-pat00126
(Formula B7)

Figure 112017111912423-pat00127
(식 B8)
Figure 112017111912423-pat00127
(Formula B8)

이상은 동역학적 오리피스 방정식의 유도 과정을 설명한 것이다.This explains the derivation process of the dynamical orifice equation.

상기와 같이 도출된 동역학적 오리피스 방정식을 손상 선박의 침수 해석에 적용하면 아래와 같다.The dynamic orifice equation derived as described above is applied to the immersion analysis of a damaged ship as follows.

도 3 은 손상된 선박의 일 부분을 확대 도시한 도면이고 도 4 는 도 3 에서 원으로 나타난 개구부가 발생한 영역을 확대 도시한 도면이다. 도 3 에서는 소정의 격벽에 의해서 구획을 갖는 선박을 가정하되 상기 구획에는 개구부가 형성되어 유체 유출이 발생한다고 한다. 도 3 에서는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)이 도시되어 있다. 제1 공간과 제2 공간은 각각 선박 내의 구획으로서, 개구부는 선박 내의 격벽이 손상되어 발생한 것일 수도 있고, 또는 제1 공간은 선박 내부이고 제2 공간은 선박 외부이며, 개구부는 선박의 외벽이 손상되어 발생한 것일 수도 있다.FIG. 3 is an enlarged view of a portion of a damaged ship, and FIG. 4 is an enlarged view of an area in which an opening appears as a circle in FIG. In FIG. 3, it is assumed that a vessel having a compartment is formed by a predetermined partition, and an opening is formed in the compartment, so that fluid outflow occurs. In Fig. 3, the first space S1 and the second space S2 are shown. The first space and the second space may each be a compartment in the ship, the opening may be the damage caused by the partition in the ship, or the first space may be inside the vessel and the second space outside the vessel, It may be something that happened.

먼저, 상기 제1 공간과 제2 공간 내부에는 물과 기체로 이루어진 2 종의 유체만 존재한다고 가정한다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제1 공간 내에는 기체(A1) 및 물(B1)이 있으며, 제2 공간 내에는 기체(A2) 및 물(B2)이 있다. 이러한 가정 하에, 개구부가 형성되어 유체 유출이 발생하는 구획에서 상기 개구부의 단면 영역은 도 4 에 도시된 바와 같이, 기체-기체에 의한 단면 영역(I), 물-기체에 의한 단면 영역(J), 및 물-물에 의한 단면 영역(K)으로 구분될 수 있다. First, it is assumed that only two kinds of fluids are present in the first space and the second space, that is, water and gas. That is, as shown in Fig. 3, there are the gas A1 and the water B1 in the first space, and the gas A2 and the water B2 in the second space. Under these assumptions, the cross-sectional area of the opening in the compartment where the opening is formed and the fluid outflow occurs is defined by the gas-gaseous cross-sectional area I, the water-gas cross-sectional area J, , And a cross-sectional area (K) by water-water.

이에 따르면, 상기 개구부의 단면 영역은 도 5 에 도시된 바와 같이 9 가지 경우의 수를 가질 수 있다.According to this, the cross-sectional area of the opening may have nine cases as shown in Fig.

상기 도출된 동역학적 오리피스 방정식은 상기 유체의 종류에 따른 각각의 단면 영역에 대해 다르게 적용된다.The derived kinetic orifice equations are applied differently for each cross-sectional area according to the type of fluid.

먼저, 기체-기체에 의한 단면 영역에서 동역학적 오리피스 방정식은 아래 식 C1 와 같이 적용된다.First, the kinetic orifice equation in the cross-sectional area by gas-gas is applied as in the following equation C1.

Figure 112017111912423-pat00128
(식 C1)
Figure 112017111912423-pat00128
(Formula C1)

위 식 C1 에서,

Figure 112017111912423-pat00129
는 기체-기체로 이루어진 단면 영역의 넓이를 뜻한다. 또한,
Figure 112017111912423-pat00130
Figure 112017111912423-pat00131
는 각각 제1 공간과 제2 공간의 기체 압력을 의미한다. 또한, 동역학적 오리피스 방적식에 의해서,
Figure 112017111912423-pat00132
는 두 제1 공간과 제2 공간 중 더 높은 기체 압력을 가진 공간의 기체의 밀도를 의미한다.In the above equation C1,
Figure 112017111912423-pat00129
Is the width of the cross-sectional area of the gas-gas. Also,
Figure 112017111912423-pat00130
and
Figure 112017111912423-pat00131
Mean the gas pressure in the first space and the second space, respectively. Further, by the kinetic orifice spinning type,
Figure 112017111912423-pat00132
Means the density of the gas in the space having the higher gas pressure of the two first spaces and the second space.

다음으로, 물-기체에 의한 단면 영역에서 동역학적 오리피스 방정식은 아래 식 C2 와 같이 적용된다.Next, the kinetic orifice equation in the cross-sectional area by the water-gas is applied as in the following equation C2.

Figure 112017111912423-pat00133
(식 C2)
Figure 112017111912423-pat00133
(Formula C2)

위 식 C2 에서,

Figure 112017111912423-pat00134
는 물- 기체에 의한 단면 영역의 넓이를 의미한다.
Figure 112017111912423-pat00135
은 제1 공간의 물의 압력을 의미한다. 또한,
Figure 112017111912423-pat00136
는 두 공간내의 유체 중 더 높은 유체 압력을 가진 공간의 유체의 밀도를 의미한다.In the above equation C2,
Figure 112017111912423-pat00134
Means the area of the cross-sectional area due to the water-gas.
Figure 112017111912423-pat00135
Quot; means the pressure of water in the first space. Also,
Figure 112017111912423-pat00136
Means the density of the fluid in the space having the higher fluid pressure in the fluid in the two spaces.

다음으로, 물-기체에 의한 단면 영역에서 동역학적 오리피스 방정식은 아래 식 C3 와 같이 적용된다.Next, the kinetic orifice equation in the cross-sectional area by the water-gas is applied as in the following expression C3.

Figure 112017111912423-pat00137
(식 C3)
Figure 112017111912423-pat00137
(Formula C3)

위 식 C3 에서,

Figure 112017111912423-pat00138
는 물-물에 의한 단면 영역의 넓이를 의미한다.
Figure 112017111912423-pat00139
은 제1 공간의 물의 압력을 의미하며,
Figure 112017111912423-pat00140
는 제2 공간의 물의 압력을 의미한다. 또한,
Figure 112017111912423-pat00141
는 두 공간 내의 유체 중 더 높은 유체 압력을 가진 공간의 물의 밀도를 의미한다.In the above formula C3,
Figure 112017111912423-pat00138
Means the width of the cross-sectional area due to water-water.
Figure 112017111912423-pat00139
Means the pressure of water in the first space,
Figure 112017111912423-pat00140
Means the pressure of water in the second space. Also,
Figure 112017111912423-pat00141
Means the density of water in the space having higher fluid pressure in the fluid in the two spaces.

동역학적 오리피스 방정식을 통해 매 시간단위마다 물 또는 기체의 유입, 유출량을 계산하기 위해서는 도 5에서 표현한 총 9가지의 개구부 단면 상황을 고려해야 한다. 개구부 단면 상황에 대해 매 시간마다

Figure 112017111912423-pat00142
,
Figure 112017111912423-pat00143
,
Figure 112017111912423-pat00144
의 면적을 계산하고, 제 1 공간과 제 2공간의 압력 차이를 함께 동역학적 오리피스 방정식에 대입하여 각 단면에서의 속도를 계산한다. 위 과정을 매 시간단위 마다 반복하여 물 또는 기체의 유입, 유출량을 계산할 수 있다. In order to calculate the inflow and outflow of water or gas at every hour unit through the kinetic orifice equation, we need to take into account the total of 9 cross-sectional areas shown in Fig. Every hour about the cross-sectional situation of the opening
Figure 112017111912423-pat00142
,
Figure 112017111912423-pat00143
,
Figure 112017111912423-pat00144
And calculates the velocity at each cross section by substituting the pressure difference between the first space and the second space into the dynamic orifice equation. The above process can be repeated every hour unit to calculate the inflow and outflow of water or gas.

이를 정리하면, 먼저 위 식 C1, C2, C3 을 각각 유속의 시간 변화량으로 나타낸다. 이에 따라서, 식 C1 내지 C3 은 아래 식 C4와 같이 도출된다. 여기서, 각각의 단면적은 Aopening 으로 나타내었다. In summary, the above equations C1, C2, and C3 are expressed as the time variation of the flow velocity, respectively. Accordingly, the equations C1 to C3 are derived as shown by the following formula C4. Here, each cross-sectional area is represented by A opening .

Figure 112017111912423-pat00145
(식 C4)
Figure 112017111912423-pat00145
(Formula C4)

식 C4를 Euler방법으로 적분해, 다음 시간 단위에서의 유속

Figure 112017111912423-pat00146
을 현재 시간 단위에서의 유속
Figure 112017111912423-pat00147
로 나타내면 아래 식 C5와 같다.Expression C4 is integrated by the Euler method, and the flow rate at the next time unit
Figure 112017111912423-pat00146
To the current time unit
Figure 112017111912423-pat00147
Is expressed by the following expression C5.

Figure 112017111912423-pat00148
(식 C5)
Figure 112017111912423-pat00148
(Formula C5)

식 C5 에서, p0, p1 는 각각 현재 시간(un)에서의 제1 공간과 제2 공간의 유체의 압력을 의미한다. In formula C5, and p 0, p 1 indicates the first space and the fluid pressure of the second space at the current time (u n), respectively.

식 C5와 같이 매 시간 계산된 유속을 통해서 다음 시간의 유속을 계산할 수 있다. 즉, 위 식을 통해 도출된 매 시간의 유속

Figure 112017111912423-pat00149
를 통해 유량
Figure 112017111912423-pat00150
를 구하면 아래의 식 C6 과 같다.The flow rate of the next time can be calculated through the flow rate calculated every hour as shown in equation C5. That is, the flow rate per hour derived from the above equation
Figure 112017111912423-pat00149
Through flow
Figure 112017111912423-pat00150
Is given by Equation C6 below.

Figure 112017111912423-pat00151
(식 C6)
Figure 112017111912423-pat00151
(Formula C6)

위 식 C6에서

Figure 112017111912423-pat00152
는 흐르는 유체의 밀도 계수,
Figure 112017111912423-pat00153
는 계산된 유량,
Figure 112017111912423-pat00154
는 유체가 흐르는 개구부의 단면적,
Figure 112017111912423-pat00155
는 시간 간격을 나타낸다. 식 C6 에 의해서, 매 시간 단위마다 유체의 유입, 유출량을 도출할 수 있다.In the above equation C6
Figure 112017111912423-pat00152
Is the density coefficient of the flowing fluid,
Figure 112017111912423-pat00153
Is the calculated flow rate,
Figure 112017111912423-pat00154
Sectional area of the opening through which the fluid flows,
Figure 112017111912423-pat00155
Represents the time interval. By the formula C6, it is possible to derive the inflow and outflow amount of the fluid every time unit.

그러나, 다른 유체를 고려하게 되면 다른 경우의 수가 발생하게 된다. However, if other fluids are taken into consideration, another number of cases will occur.

도 6 은 손상된 선박의 일 부분을 확대 도시한 도면이고 도 7 은 도 6 의 개구부가 발생한 영역을 확대 도시한 도면이다. 도 6 및 7 또한 위에서 설명한 도 3, 4 와 같이, 소정의 구획을 갖는 선박을 가정하되 상기 구획에는 개구부가 형성되어 유체 유출이 발생한다고 한다. 도 6 의 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)은 또한, 각각 선박 내의 구획이거나 또는 선박 내, 외의 공간일 수 있다. Fig. 6 is an enlarged view of a portion of a damaged ship, and Fig. 7 is an enlarged view of an area where an opening of Fig. 6 occurs. 6 and 7 As shown in FIGS. 3 and 4, it is assumed that a ship having a predetermined section is assumed, and an opening is formed in the section, so that a fluid outflow occurs. The first space S1 and the second space S2 in Fig. 6 may also be a partition in the ship or a space outside the ship, respectively.

상기 제1 공간과 제2 공간 내부에는 물과 기체 외에, 기름이 존재한다. 예컨대, 도 6 및 7 에서는 제1 공간(S1) 내에 기체(A1), 물(B1), 및 기름(C1)이 존재하며, 제2 공간(S2) 내에 기체(A2), 및 기름(C2)이 존재한다. In addition to water and gas, oil exists in the first space and the second space. 6 and 7, the gas A1, the water B1 and the oil C1 are present in the first space S1 and the gas A2 and the oil C2 are present in the second space S2. Lt; / RTI &gt;

이러한 가정 하에, 개구부가 형성되어 유체 유출이 발생하는 구획에서 상기 개구부의 단면 영역은, 일 예로 도 7 에 도시된 바와 같이, 기름-기체에 의한 단면 영역(P), 기름-기름에 의한 단면 영역(Q), 및 물-기름에 의한 단면 영역(R)으로 구분될 수 있다.Under this assumption, the cross-sectional area of the opening in the compartment where the opening is formed and the fluid outflow occurs, for example, as shown in Fig. 7, is defined as the cross-sectional area P by the oil- (Q), and water-oil cross-sectional area (R).

이와 같이, 기름을 침수 해석 과정에 포함시키게 되면, 개구부의 단면은 기름-기체에 의한 단면 영역, 기름-기름에 의한 단면 영역, 및 물-기름에 의한 단면 영역이 위에서 설명한 3 가지 단면 영역에 대해 추가적으로 고려되게 된다. 아울러, 위에서 도출한 동역학적 오리피스 방정식 또한 각각의 단면 영역에 대해 독립적으로 적용된다.In this way, when the oil is included in the immersion analysis process, the cross section of the opening can be divided into three sections: the oil-gas cross-sectional area, the oil-oil cross-sectional area, and the water- Additional consideration will be given. In addition, the kinematic orifice equation derived above is also applied independently for each cross-sectional area.

먼저, 기름-기체 사이의 단면 영역(P)에서 동역학적 오리피스 방정식은 다음 식C7 와 같이 활용된다. First, the kinetic orifice equation in the cross-sectional area P between the oil and gas is utilized as shown in the following equation C7.

Figure 112017111912423-pat00156
(식 C7)
Figure 112017111912423-pat00156
(Formula C7)

위 식에서

Figure 112017111912423-pat00157
는 기름-기체로 이루어진 단면 영역의 넓이를 뜻한다.
Figure 112017111912423-pat00158
은 제1 공간의 기름의 압력이며,
Figure 112017111912423-pat00159
는 제2 공간의 기체의 압력이다. In the above equation
Figure 112017111912423-pat00157
Means the width of the cross-sectional area of the oil-gas.
Figure 112017111912423-pat00158
Is the pressure of the oil in the first space,
Figure 112017111912423-pat00159
Is the pressure of the gas in the second space.

다음으로, 기름-기름에 의한 단면 영역(Q)에서 dynamic orifice equation은 다음 식 C8 와 같이 활용된다.Next, the dynamic orifice equation in the oil-oil cross-sectional area (Q) is used as shown in the following equation (C8).

Figure 112017111912423-pat00160
(식 C8)
Figure 112017111912423-pat00160
(Formula C8)

위 식에서

Figure 112017111912423-pat00161
는 기름-기름에 의한 단면 영역의 넓이를 뜻한다.
Figure 112017111912423-pat00162
은 제1 공간의 기름의 압력이며,
Figure 112017111912423-pat00163
는 제2 공간의 기름의 압력이다.In the above equation
Figure 112017111912423-pat00161
Means the area of the cross-sectional area due to oil-oil.
Figure 112017111912423-pat00162
Is the pressure of the oil in the first space,
Figure 112017111912423-pat00163
Is the pressure of the oil in the second space.

물-기름에 의한 단면 영역(R)에서 dynamic orifice equation은 다음 식 C9 과 같이 활용된다.The dynamic orifice equation at the cross-sectional area (R) by water-oil is used as shown in the following equation (C9).

Figure 112017111912423-pat00164
(식 C9)
Figure 112017111912423-pat00164
(Formula C9)

위 식에서

Figure 112017111912423-pat00165
는 물-기름에 의한 단면 영역의 넓이를 뜻한다.
Figure 112017111912423-pat00166
은 제1 공간의 물의 압력을 의미하며,
Figure 112017111912423-pat00167
는 제2 공간의 기름의 압력이다.In the above equation
Figure 112017111912423-pat00165
Means the area of the cross-sectional area due to water-oil.
Figure 112017111912423-pat00166
Means the pressure of water in the first space,
Figure 112017111912423-pat00167
Is the pressure of the oil in the second space.

상기 식 C7, C8, C9 에 의한 유체의 유입, 유출량 도출은 위에서 검토한 식 C4 내지 C6 과 동일한 과정을 거쳐서 도출될 수 있다.The derivation of the inflow and outflow of fluids by the above equations C7, C8 and C9 can be derived through the same process as the above-mentioned equations C4 to C6.

아울러, 위에서 설명한 바와 같이 도 5 에 표현된 단면 영역에 대한 3가지 동역학적 오리피스 방정식에 도 8 에 표현된 단면 영역에 대한 3가지 동역학적 오리피스 방정식을 추가로 고려하여, 기체를 포함한 침수 해석을 진행할 수 있다. 기름, 물, 기체가 포함된 개구부의 상황은 도 8 과 같이 총 35가지가 있게 된다.In addition, as described above, three dynamic orifice equations for the cross-sectional area shown in FIG. 5 are additionally considered by considering three dynamic orifice equations for the cross-sectional area shown in FIG. 8 in the three dynamic equilibrium orifice equations, . As shown in Fig. 8, there are 35 kinds of openings including oil, water, and gas.

그리고, 바람직하게는, 유량을 계산하는 식 C6을 적용할 때, 유체의 밀도 계수 또한 흐르는 유체에 따라 다르게 적용될 수 있다. 기존 방법에서 유체의 밀도 계수는 점성을 고려하여 0.9로 제시되었다. (Ruponen, 2007) 하지만 본 연구에서 이를 기름 및 다양한 유체에 적용해 본 결과, 실험 결과와 잘 맞지 않는 것을 파악 하였고, 이를 유체 마다 다르게 적용해야 된다는 결과를 얻게 되었다. 따라서, 본 발명에서는 다양한 유체에 적용하기 위하여

Figure 112017111912423-pat00168
에 대해 변경 사항을 반영하였고, 본 발명에서 기름에 적용한 실시 예는 약 0.6 ~ 0.7 로 기름의 종류에 따라 다르게 적용되어야 한다는 것을 확인하였다.And, preferably, when applying the equation C6 to calculate the flow rate, the density coefficient of the fluid can also be applied differently depending on the flowing fluid. In the conventional method, the density coefficient of the fluid is given as 0.9 considering the viscosity. (Ruponen, 2007). However, in this study, it was applied to oil and various fluids. As a result, it was found that it did not fit well with the experimental results. Thus, in the present invention,
Figure 112017111912423-pat00168
And the embodiment applied to the oil according to the present invention is about 0.6 to 0.7, and it is confirmed that the embodiment should be applied differently depending on the type of oil.

따라서, 기체-물-기름이 존재할 경우 총 44가지의 상황이 고려되어야 한다. 그리고 44가지의 상황에서 유체의 밀도 계수 또한 유체의 종류마다 변경하여 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 위와 같이 물-기름-기체만을 고려한 것 외에 다른 유체의 유출을 추가로 고려하여 다중 유체에 관한 동역학적 오리피스 방정식을 추가하는 것도 가능하다.Therefore, in the presence of gas-water-oil, a total of 44 situations should be considered. In addition, it is desirable to change the density coefficient of the fluid for each kind of fluid in 44 situations. Of course, it is also possible to add a kinetic orifice equation for multiple fluids by taking into account the outflow of fluids other than just considering the water-oil-gas as above.

이하에서는 고체 화물을 고려한 선박의 침수 해석에 대해서 설명한다.Below, the immersion analysis of a ship considering solid cargo will be explained.

선박 내에는 물, 기름과 같은 유체 뿐만 아니라 다양한 고체 화물이 존재한다. 따라서, 이를 고려하여 선박의 침수를 해석할 필요가 있다. 고체 화물이 존재하는 공간에는 그 만큼 유체가 유입되지 않는 점을 고려하게 된다. There are various types of solid cargo in the ship as well as fluids such as water and oil. Therefore, it is necessary to analyze the immersion of the ship in consideration of this. It is considered that the fluid does not flow into the space where the solid cargo exists.

이제까지의 침수 해석 방법에서는 고체 화물을 고려할 경우, 구획의 침수율만을 고려하였으며, 실제 고체 화물의 모양 및 배치 상황을 고려한 침수 해석은 없었다. 구획의 침수율이란, 구획 내에 고체 화물이 존재하는 경우 고체 화물의 부피만큼은 유체가 유입될 수 없기 때문에, 이를 고려하기 위해 구획의 유체 유입 가능 부피를 제한하는 방법이다. 일반적인 선박 구획의 침수율은 도 9 에 나타낸 표와 같다.In the immersion analysis method so far, only the flooding rate of the compartment was considered when considering the solid cargo, and there was no flooding analysis considering the shape and arrangement of the actual solid cargo. The flooding rate of a compartment is a method of limiting the fluid inflow volume of the compartment in consideration of the fact that the fluid can not flow into the volume of the solid cargo when the solid cargo exists in the compartment. The flooding rate of a general ship segment is shown in the table shown in Fig.

그러나, 이와 같이 단순하게 고려할 경우, 고체 화물의 배치에 따른 유체의 유입 상황을 고려하여 계산할 수 없다. 따라서 구획 내의 정확한 정수압 및 유체의 무게중심이 도출되지 못한다. However, when such a simple consideration is taken, it can not be calculated considering the inflow situation of the fluid due to the arrangement of the solid cargo. Therefore, accurate hydrostatic pressure and the center of gravity of the fluid in the compartment can not be derived.

즉, 침수된 구획 내에 외부의 해수가 유입될 경우, 선박의 무게와 자세가 매 시간 변하게 된다. 이에 따라서, 해수의 유입량 계산을 통해 증가된 무게와 변경된 자세는 자유수면 효과에 의해서 선박 내의 유체의 형상에도 영향을 미치게 된다. 따라서 변경된 유체의 형상을 정확하게 고려할 필요가 있다.In other words, when seawater enters the submerged compartment, the weight and attitude of the ship change every hour. Accordingly, the increased weight and changed posture through calculation of inflow of seawater influences the shape of the fluid in the ship by the free water surface effect. Therefore, it is necessary to accurately consider the shape of the changed fluid.

따라서, 본 발명에서는 고체 화물의 형상 및 부피를 정확히 고려하여 유체의 유입량에 따른 유체 부피 및 무게 중심을 계산하도록 하기 위해서 다면체 적분 방법(polyhedron integral method)을 통해 계산을 수행한다. Accordingly, in the present invention, the calculation is performed by using the polyhedron integral method in order to calculate the fluid volume and the center of gravity according to the inflow amount of the fluid, taking into account the shape and the volume of the solid body.

다면체 적분 방법에 의하면, 유체 및 고체의 형상을 삼각메쉬(tri-mesh) 형상으로 구성한 뒤, 이의 부피 및 부피 중심을 계산하게 된다. 이를 도 10a 를 참조하여 설명하면, 삼각메쉬를 임의의 한점에 대한 사면체로 가정하고 부피를 구하는 방법으로서, 이때 사면체의 부피는 아래 식 C10 에 따라서 계산할 수 있다.According to the polyhedral integration method, the shape of the fluid and the solid is formed into a tri-mesh shape, and then the volume and the volume center thereof are calculated. Referring to FIG. 10A, a triangular mesh is assumed to be a tetrahedron with respect to an arbitrary point, and a volume thereof is calculated. Here, the volume of the tetrahedron can be calculated according to the following expression C10.

Figure 112017111912423-pat00169
(식 C10)
Figure 112017111912423-pat00169
(Formula C10)

이러한 다면체 적분 방법을 적용하면, 선박의 형상이 삼각 메쉬의 집합으로 이루어지게 되며, 따라서 그 부피, 형상 중심, 및 형상 모멘트 등을 상기 삼각 메쉬를 이용하여 계산할 수 있다. 도 10b 는 기울어진 선박 내에 침수된 유체의 부피의 계산에서, 상기 다면체 적분 방법을 적용한 것을 나타낸 도면이다. 예컨대, 도 10b 와 같이, 선박의 형상을 특정한 단면으로 자를 경우, 즉 선박이 기울어진 상태에서 특정한 높이까지 유체가 선박의 내부에 차있을 경우, 상기 삼각 메쉬를 이용하여 선박 내부의 유체의 형상, 부피, 부피 중심 등을 정확히 계산할 수 있다. When the polyhedron integration method is applied, the shape of the ship is formed of a set of triangular meshes, and thus the volume, shape center, and shape moment can be calculated using the triangular mesh. Fig. 10B is a view showing the application of the polyhedron integration method in the calculation of the volume of the fluid immersed in the inclined ship. Fig. For example, as shown in FIG. 10B, when the shape of the ship is cut into a specific cross section, that is, when the ship is inclined to a specific height and the fluid is inside the ship, the shape of the fluid inside the ship, Volume, volume center, etc. can be accurately calculated.

이와 같은 다면체 적분 방법에 의하면, 선박 내부의 유체의 형상은 삼각 메쉬의 집합으로 정의될 수 있으며, 다수의 사면체들의 부피 계산의 누적을 통해 정확한 유체 형상을 도출할 수 있다. 즉, 임의의 점을 기준으로 하여 모든 삼각 메쉬에 대해 상기 C10 식을 사용하여 부피를 계산한 후, 모두 더하면 형상의 부피를 계산할 수 있다.According to such a polyhedron integration method, the shape of the fluid inside the vessel can be defined as a set of triangular meshes, and accurate fluid shape can be derived through accumulation of the volume calculations of a plurality of tetrahedrons. That is, the volume of the shape can be calculated by calculating the volume using the above-mentioned C10 formula for all the triangular meshes with respect to an arbitrary point, and then adding all together.

도 11 은 유체 부피 계산 방법 중, fluid plane based method 와 다면체 적분 방법을 비교하여 나타낸 것이다. FIG. 11 shows a comparison between the fluid plane based method and the polyhedron integral method among the fluid volume calculation methods.

종래에는 도 11 의 (a) 와 같이, fluid plane based method를 사용하여 유체의 유입량을 박스 형태로 가정하여 수면위에 추가하는 방식을 취하였다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 이러한 방법은 선박의 자세 변경에 따른 선박 내의 유체의 형상 변경을 반영하지 못한다.Conventionally, as shown in FIG. 11 (a), a method of adding a fluid inflow amount on a water surface assuming a fluid inflow amount by using a fluid plane based method is adopted. However, as described above, this method does not reflect the shape change of the fluid in the vessel due to the change of attitude of the vessel.

그러나, 본 발명에서와 같이 다면체 적분 방법을 사용하면, 자유로운 형상의 유체 유입량을 정확히 묘사하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라, 앞서 설명한 고체 화물의 형상을 고려한 유체의 유입 형상 및 무게 중심 또한 정확히 계산해 낼 수 있는 장점이 있다.However, by using the polyhedron integration method as in the present invention, it is possible to accurately describe the inflow amount of the free shape. In addition, there is an advantage that the inflow shape and the center of gravity of the fluid can be accurately calculated considering the shape of the solid body as described above.

이하에서는 상기와 같이 동역학적 오리피스 방정식을 통한 침수 해석 방법의 검증 결과에 대해서 설명한다. Hereinafter, verification results of the immersion analysis method using the dynamic orifice equation as described above will be described.

Ruponen 의 연구에서는 수력학적 오리피스 방정식을 통한 침수 해석 방법을 검증하기 위해 모형선을 이용한 실험을 진행하여 두 결과를 비교하였다. 본 연구에서는 Ruponen의 연구에서 진행된 실험 결과와 동역학적 오리피스 방정식을 통한 침수 해석 결과를 비교하여 동역학적 오리피스 방정식을 통한 침수 해석 방법을 검증하였다. Ruponen 의 연구에 사용된 모형선은 도 12 의 (a) 와 같고, 이를 동일하게 모델링한 본 연구의 모형선은 도 12 의 (b) 와 같다. 그리고 모형선의 주요 제원은 도 13 에 나타난 표와 같다.In Ruponen 's work, we conducted a model line test to verify the immersion method using the hydraulic orifice equation and compared the results. In this study, the immersion analysis method using the dynamical orifice equation was verified by comparing the experimental results obtained from Ruponen 's research with the results of inundation analysis using dynamic orifice equations. The model line used in Ruponen's study is shown in Figure 12 (a), and the model line of this study, which is modeled in the same way, is shown in Figure 12 (b). The main specifications of the model line are shown in the table shown in FIG.

본 연구에서는 Ruponen (2007)이 수행한 총 2가지 case에 대한 실험 결과에 대해 비교를 해 보았다. 첫 번째 case에서는 우현에 손상을 입은 경우, 시간에 따른 선박의 자세를 비교하였다. 두 번째 case에서는 선저에 손상을 입은 경우, 시간에 따른 선박의 자세를 비교하였다. 두 가지 case에 대한 자세한 사항은 도 14 에 도시된 바와 같다.In this study, we compared the experimental results of two cases performed by Ruponen (2007). In the first case, the posture of the ship over time was compared in case of starboard damage. In the second case, the ship's posture was compared with time when the bottom was damaged. Details of the two cases are as shown in Fig.

도 15 내지 18 은 Ruponen (2007)에 의한 해석 결과와 실험 결과 그리고 본 발명의 해석 결과를 선박의 pitch, heave를 통해 비교한 것이다.Figures 15 to 18 show the results of the analysis by Ruponen (2007), the experimental results, and the analysis results of the present invention through the pitch and heave of the ship.

도 15 와 16 은 각각 첫번째 case 에서 Ruponen (2007)에 의한 해석 결과와 실험 결과 그리고 본 발명의 해석 결과를 선박의 pitch 와 heave 를 통해 비교한 것이며, 도 17 과 18 은 각각 두번째 case 에서 Ruponen (2007)에 의한 해석 결과와 실험 결과 그리고 본 발명의 해석 결과를 선박의 pitch 와 heave 를 통해 비교한 것이다.FIGS. 15 and 16 are respectively a comparison of the results of the analysis by the Ruponen (2007) and the experimental results and the analysis results of the present invention in the first case through the pitch and heave of the ship, and FIGS. 17 and 18 respectively show Ruponen ) And the experimental result and the analysis result of the present invention are compared with the pitch and heave of the ship.

도 15 내지 도 18 에서 표현된 비교 결과에서 주황색 실선(A)는 Ruponen (2007)의 실험 결과, 검정색 실선(B)는 Ruponen (2007)의 해석 결과, 파란색 실선(C)는 본 발명과 같이 동역학적 오리피스 방정식을 적용한 해석 결과를 나타낸다. 또한 녹색 실선(D)은 동일한 case 에 대해 CFD로 해석한 결과 (Strasser 등, 2009)를 나타낸다. 단, 도 15 내지 18 에서, 검정색 실선과 파란색 실선은 대체로 겹쳐진 상태이다. In the comparison results shown in FIGS. 15 to 18, the solid line A represents the result of Ruponen 2007, the solid line B represents the analysis result of Ruponen 2007, The results of the analysis using the mechanical orifice equation are shown. Also, the green solid line (D) represents the CFD interpretation (Strasser et al., 2009) for the same case. However, in FIGS. 15 to 18, the black solid line and the blue solid line are substantially overlapped.

도 15 내지 18 에서 보듯이 본 발명에 따른 해석 결과는 세 가지 해석 결과와 비교했을 때 큰 차이가 없으며, 특히 본 발명에 따른 해석 결과가 실험 결과와 가장 유사한 것으로 보임을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 해석 방법이 신뢰성을 확보하고 있음을 예측할 수 있다.As shown in FIGS. 15 to 18, the analysis results according to the present invention are not significantly different from each other in comparison with the three analysis results, and the analysis results according to the present invention are most similar to the experimental results. Therefore, it can be predicted that the analysis method according to the present invention secures reliability.

이어서, Debra (2001) 연구와의 비교를 통하여 기름 유출시의 해석 방법을 검증한다. 본 발명에서 침수 해석을 위해 활용한 동역학적 오리피스 방정식은 위와 같이 Ruponen (2007)의 실험 결과와의 비교를 통해 신뢰성을 확보하고 있는 것을 확인할 수 있다. 하지만 액체 화물(기름)을 고려한 침수 해석은 Ruponen (2007)의 실험에서는 고려되지 않았다. 본 발명에서는 기름 유출 해석 방법의 검증을 위해 Debra (2001)에 의해 진행된 탱크에서의 기름 유출 실험과 본 발명에 따른 해석 결과를 비교하였다. Next, the analysis method of oil spill is verified by comparison with Debra (2001) study. In the present invention, the dynamic orifice equation used for immersion analysis is confirmed to be reliable by comparing with the experimental results of Ruponen (2007). However, inundation analysis considering liquid cargo (oil) was not considered in the experiment of Ruponen (2007). In the present invention, an oil spill experiment in a tank conducted by Debra (2001) is compared with an analysis result according to the present invention for verification of oil spill analysis method.

도 19 는 Debra (2001)의 연구에서 실험을 위해 사용한 모형을 나타낸다. 또한 도 20 의 표는 실험에 활용된 기름의 특성을 정리한 것이다. Debra (2001)의 연구에 의해 진행된 두 가지 실험과의 비교를 통해 본 발명에 따른 기름 유출 해석 방법을 검증한다. 도 21 에서 나타낸 첫 번째 case에서는 공기 중에서 기름이 유출되며, 도 22 에서 나타낸 두 번째 case에서는 물 속에서 기름이 유출되는 상태를 도시한다. 도 22 에서는, 소정의 높이의 수조 내에 도 19 의 모형을 투입하여 기름 유출 상태를 해석한다.Figure 19 shows the model used for experiments in a study by Debra (2001). The table in Fig. 20 also summarizes the characteristics of the oil used in the experiment. The oil spill analysis method according to the present invention is verified through comparison with two experiments conducted by Debra (2001). In the first case shown in FIG. 21, oil flows out from the air, and in the second case shown in FIG. 22, oil flows out in the water. In Fig. 22, the model of Fig. 19 is inserted into the water tank of a predetermined height to analyze the oil spill state.

도 21 및 도 22 에 도시된 바와 같이, 두 가지 case에 대한 본 발명의 해석 결과와 Debra (2001)의 연구에서 실험에 의해 계측 된 값을 비교하면 각각 도 23, 도 24 과 같다. 도 23, 24 에 나타나 있듯이, 첫 번째 case의 경우 시간에 따른 기름 높이가 실험 결과와 매우 유사하며, 또한 최종 결과도 1mm 정도의 비교적 적은 오차를 보인다. 두 번째 case의 해석 결과를 보면, 시간에 따른 기름 유출량은 실험 결과와 매우 유사하지만 물의 경우 초기에 약간의 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에서는 유체의 점성을 고려하지 않았기에 나타난 결과로 예측된다. 하지만 그럼에도 불구하고 최종 상태에서 물과 기름의 유출, 유입량은 매우 유사함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용된 기름 유출 해석 방법도 어느 정도 신뢰성을 확보하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 21 and 22, the analysis results of the present invention for two cases and the values measured by experiments in the study of Debra (2001) are as shown in FIGS. 23 and 24, respectively. As shown in FIGS. 23 and 24, in the case of the first case, the oil height over time is very similar to the experimental result, and the final result shows a relatively small error of about 1 mm. The analysis results of the second case show that the amount of oil spill over time is very similar to the experimental results, but the water shows a slight difference at the beginning. This is expected in the present invention as a result of not considering the viscosity of the fluid. Nevertheless, it can be seen that the outflow and inflow of water and oil are very similar in the final state. Therefore, it can be understood that the oil spill analysis method used in the present invention has a certain degree of reliability.

다음으로, 도 25 를 참조하여 상용 프로그램과의 비교를 통해 본 발명의 고체 화물을 고려한 침수 해석 방법의 정확도를 검증한다. Next, referring to Fig. 25, the accuracy of the immersion analysis method considering the solid cargo of the present invention is verified through comparison with a commercial program.

본 발명에서 활용된 고체 화물을 고려한 침수 해석 방법의 검증을 위해, 상용 CAD 프로그램과의 결과를 비교해 보았다. 비교를 위해 모델링된 모형은 도 25 와 같다. 그림과 같이 10m의 박스 내에 각 길이가 5m인 정육면체 형상의 화물이 적재되어 있다고 가정하였다. 그리고 화물과 동일한 높이에 손상을 입었다고 가정하였다. 손상된 개구부를 통해 물이 유입될 경우, 동일한 정수압을 가지는 즉, 개구부의 높이와 동일한 만큼의 물이 들어올 것이다. 따라서 5m 높이 내에 고체 화물을 제외한 부피는 물이 차지하게 될 것이다. 상용 CAD 프로그램을 이용해 계산한 결과 고체 화물을 고려해 물이 차지하는 부피는 375m3 이다. 그리고 본 발명에서 제안한 고체 화물을 고려한 침수 해석 방법을 통해 해석한 결과 정확하게 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 본 발명에서 사용된 고체 화물을 고려한 침수 해석 방법이 정확한 계산 결과를 도출함을 확인할 수 있다.In order to verify the immersion analysis method considering the solid cargo utilized in the present invention, the results with commercial CAD programs were compared. The model modeled for comparison is shown in Fig. As shown in the figure, it is assumed that a cube-shaped cargo with a length of 5 m is loaded in a 10-m box. And that it was damaged at the same height as the cargo. When water is introduced through the damaged opening, water having the same hydrostatic pressure, that is, equal to the height of the opening, will enter. Therefore, the volume excluding solid cargo within 5m height will be occupied by water. Calculated using commercial CAD programs, the volume of water taking up solid cargo is 375m 3 . As a result of analyzing the flood analysis method considering the solid cargo proposed in the present invention, the same result can be obtained exactly. Therefore, it can be confirmed that the immersion analysis method considering the solid cargo used in the present invention leads to accurate calculation results.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

S1: 제1 공간
S2: 제2 공간
A1, A2: 기체
B1, B2: 물
C1, C2: 기름
S1: First space
S2: the second space
A1, A2: Gas
B1, B2: Water
C1, C2: Oil

Claims (8)

소정의 격벽을 사이에 두고 서로 분할된 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2) 내에 각각 위치하는 제1 유체와 제2 유체 사이의 유체 유입량, 및 유출량을 계산하여 선박의 침수를 해석하는 선박의 침수 해석 방법에 있어서,
상기 격벽에 형성된 개구부의 단면 영역을 경계로 하여 서로 면하는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체에 동역학적 오리피스 방정식을 적용하는 단계; 를 포함하며,
상기 단면 영역은,
상기 단면 영역을 사이에 두고 서로 면하는 제1 유체와 제2 유체의 종류에 따라서 소정의 면적을 갖는 하나 이상의 분리 영역으로 분할되며,
상기 각각의 분리 영역에 대해서 각각 상기 동역학적 오리피스 방정식을 적용하는 선박의 침수 해석 방법.
The fluid inflow amount between the first fluid and the second fluid respectively located in the first space S1 and the second space S2 which are divided from each other with a predetermined partition therebetween and the outflow amount are calculated to analyze the submersion of the ship In a method of flooding analysis of a ship,
Applying a dynamic orifice equation to the first fluid and the second fluid facing each other with the cross-sectional area of the opening formed in the partition wall as a boundary; / RTI &gt;
The cross-
A first fluid that faces each other across the cross-sectional area, and at least one separation area that has a predetermined area in accordance with the type of the second fluid,
Wherein the dynamic orifice equation is applied to each of the separation regions.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 동역학적 오리피스 방정식은,
하기 식 1 인 선박의 침수 해석 방법.
Figure 112018130016330-pat00170
(식 1)
(A1: 분리 영역의 단면적,
p1: 제1 공간(S1) 내의 제1 유체의 유체 압력,
P2 : 제2 공간(S2) 내의 제2 유체의 유체 압력,
ρ: u≥0 일때 ρ = 제1 유체의 밀도, u<0 일 때 ρ = 제2 유체의 밀도)
The method according to claim 1,
The kinetic orifice equation may be expressed as:
A method for analyzing flooded water of a ship,
Figure 112018130016330-pat00170
(Equation 1)
(A 1 : cross-sectional area of the separation region,
p 1 : the fluid pressure of the first fluid in the first space S1,
P 2 : the fluid pressure of the second fluid in the second space S2,
ρ = density of the first fluid when u ≥ 0, ρ = density of the second fluid when u <0)
청구항 3에 있어서,
상기 격벽에 형성된 개구부의 단면 영역을 경계로 하여 서로 면하는 상기 제1 유체와 상기 제2 유체에 동역학적 오리피스 방정식을 적용하는 단계는,
상기 식 1 을 유속의 시간 변화량으로 정리하여 하기 식 2 를 도출하는 단계,
Figure 112018130016330-pat00171
(식2)
(Aopening : 분리 영역의 단면적 (=A1))
상기 식 2 를 Euler 방법으로 적분해 현재 시간 단위에서의 유속으로 다음 시간 단위에서의 유속을 나타내는 식 3 을 도출하는 단계, 및
Figure 112018130016330-pat00172
(식 3)
(p0 : 현재 시간(un)에서의 제1 공간(S1)의 제1 유체의 압력,
p1 : 현재 시간(un)에서의 제2 공간(S2)의 유체의 압력,
Figure 112018130016330-pat00173
: 다음 시간 단위에서의 유속,
Figure 112018130016330-pat00174
:현재 시간 단위에서의 유속
Figure 112018130016330-pat00175
: 시간 간격)
상기 식 3 에서 도출된 유속을 하기 식 4 에 대입하여 매 시간의 유량을 도출하는 단계를 포함하는 선박의 침수 해석 방법.
Figure 112018130016330-pat00176
(식 4)
(
Figure 112018130016330-pat00177
: 유량,
Figure 112018130016330-pat00178
: 유속,
Figure 112018130016330-pat00179
: 흐르는 유체의 밀도 계수,
Figure 112018130016330-pat00180
: 시간 간격)
The method of claim 3,
Applying the kinetic orifice equation to the first fluid and the second fluid facing each other with the cross-sectional area of the opening formed in the partition wall as a boundary,
Calculating the equation (2) by summing the equation (1) with the time variation of the flow velocity,
Figure 112018130016330-pat00171
(Equation 2)
(A opening : cross-sectional area of the separation area (= A 1 ))
Integrating equation (2) by the Euler method to derive equation (3) representing the flow rate at the next time unit at the flow rate in the current time unit, and
Figure 112018130016330-pat00172
(Equation 3)
(p 0: pressure of the first fluid in the first space (S1) at the current time (u n),
p 1 is the pressure of the fluid in the second space S2 at the current time u n ,
Figure 112018130016330-pat00173
: Flow rate at the next time unit,
Figure 112018130016330-pat00174
: Flow rate in the current time unit
Figure 112018130016330-pat00175
: Time interval)
And calculating a flow rate of each time by substituting the flow velocity derived from the equation (3) into the following equation (4).
Figure 112018130016330-pat00176
(Equation 4)
(
Figure 112018130016330-pat00177
: Flow rate,
Figure 112018130016330-pat00178
: Flow rate,
Figure 112018130016330-pat00179
: Density coefficient of flowing fluid,
Figure 112018130016330-pat00180
: Time interval)
청구항 4에 있어서,
상기 식 4 의
Figure 112017111912423-pat00181
는, 유체의 종류에 따라서 상이한 값을 갖는 선박의 침수 해석 방법.
The method of claim 4,
In Equation 4,
Figure 112017111912423-pat00181
Is a method of immersion analysis of a ship having different values depending on the type of fluid.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 유체, 또는 제2 유체가 기름일 경우,
상기 식 4 의
Figure 112017111912423-pat00182
는 0.6 ~ 0.7 인 선박의 침수 해석 방법.
The method of claim 4,
When the first fluid or the second fluid is oil,
In Equation 4,
Figure 112017111912423-pat00182
Is a method of inundation analysis of a ship of 0.6 to 0.7.
청구항 1에 있어서,
선박 내의 구획 내에 존재하는 고체 화물에 따라서 각 구획의 침수율을 적용하는 단계;를 포함하는 선박의 침수 해석 방법.
The method according to claim 1,
And applying a flooding rate of each compartment according to the solid cargo present in the compartment within the vessel.
청구항 7에 있어서,
다면체 적분 방법을 이용하여 유입된 유체의 형상을 도출하여 유체의 유입량을 계산하는 단계;를 포함하는 선박의 침수 해석 방법.
The method of claim 7,
And calculating the inflow amount of the fluid by deriving the shape of the inflow fluid using the polyhedral integration method.
KR1020170149791A 2017-11-10 2017-11-10 Method of inundation analysis in ship KR101975798B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170149791A KR101975798B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 Method of inundation analysis in ship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170149791A KR101975798B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 Method of inundation analysis in ship

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101975798B1 true KR101975798B1 (en) 2019-05-08

Family

ID=66580322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170149791A KR101975798B1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 Method of inundation analysis in ship

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101975798B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150008286A (en) 2013-07-12 2015-01-22 포항공과대학교 산학협력단 Method for development of residual strength versus grounding damage index diagram for corroded ships

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150008286A (en) 2013-07-12 2015-01-22 포항공과대학교 산학협력단 Method for development of residual strength versus grounding damage index diagram for corroded ships

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
선박해양기술. 제55호 제17면 내지 26면 (2014.12.31.) 1부.* *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Raeini et al. Numerical modelling of sub-pore scale events in two-phase flow through porous media
Lee Dynamic orifice flow model and compartment models for flooding simulation of a damaged ship
Jeong et al. Numerical prediction of oil amount leaked from a damaged tank using two-dimensional moving particle simulation method
Bombardelli et al. Computation of the particle Basset force with a fractional-derivative approach
Idelsohn et al. On the analysis of heterogeneous fluids with jumps in the viscosity using a discontinuous pressure field
Beljadid et al. Well-balanced positivity preserving cell-vertex central-upwind scheme for shallow water flows
Tsukamoto et al. Fluid interface detection technique based on neighborhood particles centroid deviation (NPCD) for particle methods
Lee et al. Numerical simulation of impact loads using a particle method
Jena et al. A numerical study of violent sloshing problems with modified MPS method
Sarkardeh Minimum reservoir water level in hydropower dams
Sarjamee et al. Numerical investigation of the influence of extreme hydrodynamic forces on the geometry of structures using OpenFOAM
Kim et al. Reduction of sloshing effects in a rectangular tank through an air-trapping mechanism–a numerical study
KR101975798B1 (en) Method of inundation analysis in ship
Brambilla et al. Automatic tracking of corona propagation in three-dimensional simulations of non-normal drop impact on a liquid film
Firoozkoohi et al. Investigation of finite water depth sloshing in a tank in the presence of slat screens using model test and CFD
Musgrove et al. Validation and rules-of-thumb for computational predictions of liquid slosh dynamics
Irwin et al. Quantifying hydrodynamic coefficients of complex structures
Zhang et al. Research on the vibration-absorptive design of the independent escape capsule
Khrabry et al. Numerical study of 2d and 3d separation phenomena in the dam-break flow interacting with a triangular obstacle
Cáceres-Euse et al. Simplified Model for Oscillatory Flow-Submerged Canopy Interaction
Cheng et al. A Study on the Effects of Small Bottom Stiffeners on Sloshing Resonance
Vollmer et al. Development of hydraulic tanks by multi-phase CFD simulation
Oertel Numerical Modeling of free-surface flows in practical applications
Kim et al. Quasi-Static Flooding Analysis Method of a Damaged Ship Considering Oil Spill and Cargo Load
Gessner et al. Fluid Flow in Oil Production Systems

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant