KR102393987B1 - 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom) 및 선미플랩에 체결되어 수중에서도 자유수면에서의 모형선 선미 유동을 재현하는 더미 바디를 모형선에 설치 함으로써, 소음 및 진동 발생을 방지하여 대형 캐비테이션 터널 내에서 이루어지는 각종 시험에 대한 정확한 시험 결과를 얻을 수 있도록 하는 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법에 관한 것이다.

Description

모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법{METHOD FOR INSTALLING A DUMMY BODY THAT REPRODUCES THE STERN FLOW OF A MODEL SHIP IN A LARGE CAVITATION TUNNEL}

본 발명은 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom) 및 선미플랩에 체결되어 수중에서도 자유수면에서의 모형선 선미 유동을 재현하는 더미 바디를 모형선에 설치 함으로써, 소음 및 진동 발생을 방지하여 대형 캐비테이션 터널 내에서 이루어지는 각종 시험에 대한 정확한 시험 결과를 얻을 수 있도록 하는 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 함정의 경우 선저에 프로펠러 및 각종 부가물이 설치되고 선미판(Transom)에 수직에 가까운 각도로 약간 경사진 상태로 제작된다. 이때, 선미판이 선저와 바로 연결되면서 자유수면을 갖는 실해역 및 예인수조에서 운항 및 예인시 선미판에는 물이 거의 올라오지 않는 dry transom 상태가 된다. 즉 선저에서 배출된 유동이 선저 모양을 따라서 하류 쪽으로 빠져나가는 유동 현상이 나타난다.

대형 캐비테이션 터널 시험부에 모형선 설치 시, 대형 캐비테이션 터널의 내측 상부의 벽면 설치 후 시험부에 물이 가득차게 된다. 실제 상황에서 나타나는 자유수면은 존재하지 않는다. 따라서, 상부 벽멱에 의하여 나타나는 경계층의 유동 영향을 최소화하여 프로펠러에 유입되는 반류유동의 차이를 최소화하기 위하여 모형선을 흘수면보다 50~70mm 하부로 내려서 설치를 하게 된다.

선미 후류의 유동은 물이 가득 채워짐에 따라 자유수면에서 존재하는 Dry transom을 기대하기 어려우며, 오히려 경사진 계단 유동이 나타나게 된다. 경사진 계단유동에서는 유동 박리(separation) 및 회전유동(Circulation) 현상이 나타나는데, 실제 자유수면에서 나타나는 유동과 차이가 있어 함정 소음 및 진동 계측에 문제를 야기하게 된다.

한국등록특허 제10-1941061호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom) 및 선미플랩에 체결되어 수중에서도 자유수면에서의 모형선 선미 유동을 재현하는 더미 바디를 모형선에 설치 함으로써, 소음 및 진동 발생을 방지하여 대형 캐비테이션 터널 내에서 이루어지는 각종 시험에 대한 정확한 시험 결과를 얻을 수 있도록 하는 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법은 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선의 선미판(Transom) 및 상기 선미판에 설치된 선미플랩의 형상을 토대로 제작된 더미 바디를 상기 선미플랩과 인접하게 위치시키는 단계 및 상기 더미 바디를 상기 선미플랩에 끼움 결합한 후, 상기 선미플랩과 상기 더미 바디를 볼트 체결하여 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 더미 바디를 상기 선미플랩과 인접하게 위치시키는 단계는 상기 더미 바디를 상기 선미플랩에 밀착시킴으로써, 상기 더미 바디, 상기 선미판 및 상기 선미플랩이 서로 빈틈없이 밀착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom) 및 선미플랩에 체결되어 수중에서도 자유수면에서의 모형선 선미 유동을 재현함으로써, 소음 및 진동 발생을 방지하여 대형 캐비테이션 터널 내에서 이루어지는 각종 시험에 대한 정확한 시험 결과를 얻을 수 있도록 하는 이점을 가진다.

도 1은 모형선의 선미플랩에 끼움 결합되는 더미 바디를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
도 3은 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선에 더미 바디가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 모형선의 선미플랩에 끼움 결합되는 더미 바디를 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 더비 바디는 유리섬유강화플라스틱(FRP)을 이용하여 제작되며, 모형선의 선미판 하부에 위치한 선미플랩이 내측 방향으로 수용되도록 수용 공간을 형성한다. 이때, 더미 바디의 하부는 유선형의 형상을 가지고, 상부는 대형 캐비테이션 터널의 상측 내벽에 밀착되는 평평한 형상을 가진다. 또한 수용 공간은 선미플랩의 형상과 정확히 일치하는 형상을 가진다. 따라서, 선저에서 배출된 유동이 유선형의 더미 바디의 하측을 따라 하류 쪽으로 자연스럽게 빠져나가는 유동 현상을 나타낸다.

또한 더미 바디와 선미판, 그리고 선미플랩이 서로 접하는 접합 영역의 유리섬유강화플라스틱의 두께를 적어도 10t 이상이 되도록 하여 강도를 높이게 된다. 또한 더미 바디의 몸체와 선미판, 선미플랩이 서로 접하는 접합 영역에는 선미판과 선미플랩을 향하는 하나 이상의 볼트(바람직하게는 8개 이상)가 마련된다. 하나 이상의 볼트는 머리가 움직이지 않도록 유리섬유강화플라스틱을 이용하여 추가적으로 보강하고, 또한 더미 바디의 몸체 내측에는 높이 80mm 이상, 넓이 50mm 이상의 지지대를 설치하고, 다시 5mm 이상 두께로 유리섬유강화플라스틱으로 코팅하여 강도를 보강하게 된다. 이러한 하나 이상의 지지대는 더미 바디의 하류부 처짐을 방지하기 위함이다. 또한, 더미 바디의 테두리부(가장자리)의 두께도 적어도 5t 이상이 되도록 하여 강도를 높이게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법을 순서대로 도시한 도면이다.

도 2를 살펴보면, 먼저 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선의 선미판 및 선미플랩과 인접하도록 더미 바디를 위치시키고(S201), 더미 바디를 선미플랩을 향하는 방향으로 위치 이동시킴으로써, 더미 바디, 선미판 및 선미플랩이 서로 빈틈없이 밀착되도록 한 후, 선미플랩과 더미 바디를 서로 볼트 체결함으로써 고정시키게 된다(S203). 이러한 과정을 통해, 유선형의 더미 바디의 하측면이 선미플랩의 후면을 커버하게 된다.

도 3은 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선에 더미 바디가 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 대형 캐비테이션 터널의 상측 벽면에는 모형선이 설치되고, 모형선의 선미측 선미판에는 선미플랩이 설치됨을 알 수 있다. 또한, 선미플랩을 커버하는 유선형의 더미 바디가 완벽히 일치하도록 볼트를 통해 고정 설치됨을 알 수 있다. 따라서, 선저에서 배출된 유동이 유선형의 더미 바디의 하측을 따라 하류 쪽으로 자연스럽게 빠져나가는 유동 현상을 나타내게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선의 선미판(Transom) 및 상기 선미판에 설치된 선미플랩의 형상을 토대로 유리섬유강화플라스틱(FRP)을 이용하여 제작되며, 상기 선미플랩과 접하는 영역의 두께가 적어도 10t 이상이 되도록 제작되고, 상기 선미플랩과 서로 접하는 영역에는 8개 이상의 볼트가 마련되고, 각 볼트의 머리는 유리섬유강화플라스틱을 통해 움직이지 않도록 보강되며, 내측에는 높이 80mm 이상, 넓이 50mm 이상에 해당하며 서로 대향하는 형태로 나란히 배치되는 한 쌍의 지지대가 설치되고, 각각의 지지대는 5mm 이상 두께의 유리섬유강화플라스틱으로 코팅되며, 가장자리 두께가 적어도 5t 이상이 되도록 제작되고 하부는 유선형의 형상을 가지고 상부는 상기 대형 캐비테이션 터널의 상측 내벽에 밀착되도록 평평한 형상을 가지며, 내측 방향으로 상기 모형선의 선미판 하부에 위치한 선미플랩이 내측 방향으로 수용되도록 수용 공간을 형성하는 더미 바디를 상기 선미플랩과 인접하게 위치시키는 단계; 및
   상기 더미 바디를 상기 선미플랩에 끼움 결합한 후, 상기 선미플랩과 상기 더미 바디를 볼트 체결하여 고정시키는 단계;를 포함하며,
   상기 더미 바디를 상기 선미플랩과 인접하게 위치시키는 단계는,
   상기 더미 바디를 상기 선미플랩에 밀착시킴으로써, 상기 더미 바디, 상기 선미판 및 상기 선미플랩이 서로 빈틈없이 밀착되는 단계;를 포함하며,
   상기 더미 바디의 내측은 상기 지지대를 제외한 나머지 영역이 비어있는 형태이며, 상기 지지대의 높이는 상기 더미 바디 몸체의 상측면 대비 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는, 모형선의 선미 유동 재현을 위한 더미 바디의 대형 캐비테이션 터널 내 설치 방법.
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