선체 표면 거칠기가 경계층 변화에 미치는 영향 = On the Variation of the Boundary Layer as Hull Surface Roughness

국문 초록 (Abstract)

해양의 다양한 환경에 노출된 선체 표면의 거칠기를 일반화 하여 모델 실험을 PIV기법을 적용하여 회류수조에서 수행하였다. 모델의 유동방향 표면 거칠기의 폭에 기초하여 본 연구에 적용된 레이놀즈수 Re=1.0×103에서 유동가시화, 시간평균 속도장 및 와도장을 상호 평가를 통하여 유동특성을 조사하였다. 와의 생성과 소멸 메커니즘을 통해 와류의 중심은 표면 거칠기 높이의 0.5H로 나타났다. 또한 거칠기 계수가 증가함에 따라 와의 크기와 비례하고, 와의 생성위치도 상부와 전방으로 이동하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The experimental study of the hull surface roughness on a developing turbulent boundary layer which exposed to a variety of operating environments were investigated by performing particle image velocimetry(PIV) in a circulating water channel. The Reynolds number based on the width of roughness was about Re=1000. the roughness elements used were periodically arranged two-dimensionally. the flow visualization, time-mean velocity fields and vorticity fields to measure the flow characteristics were obtained. The investigation shows that the vortex generation and its progress inside the walls. And the center of the vortex was located at the middle of the height of the surface roughness.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론
• 2. 실험장치 및 방법
• 3. 실험결과 및 고찰
• 4. 결 론

참고문헌 (Reference)

1 박명규, "선체조도에서의 저항증가의평가에 관한 연구" 12 (12): 23-37, 1988

2 현범수, "사각단면을 갖는 환경 거칠기 요소의 거칠기 간격에 따른 유동 변화 (제2보 : 난류, 마찰속도 및 적분변수)" 한국해양환경공학회 9 (9): 85-91, 2006

3 구본국, "리블렛 표면을 이용한 난류 유동해석 및 마찰 저항감소" 대한조선학회 41 (41): 59-67, 2004

4 박용제, "동력추정을위한 모형선-실선 상관해석에 관한 연구" 31 (31): 32-41, 1994

5 양준모, "난류경계층에서 벽마찰력과유동방향 속도성분과의 상관관계" 21 (21): 140-152, 1997

6 Tachie, M.F., "Turbulent flow over transverse ribs in open channel with converging side walls" 28 (28): 683-707, 2007

7 Kim, S.Y., "The Surface Roughness Effects in Computation of the Turbulent Boundary Layer on Slender Ship-Hull" 5 (5): 65-70, 1991

8 Krogstad, P.A., "Surface roughness effects in turbulent boundary layers" 27 (27): 450-460, 1999

9 Lee, S.H., "PIV measurements of turbulent boundary layer over a rod-roughened wall" 29 (29): 1679-1687, 2008