풍력 레저선박의 돛 받음각과 횡력에 대한 복원력 특성
Restoring Characteristics of Windy Leisure Boat Associated to Sailing Angle of Attack and Effet of Side Force
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초록
본 연구에서는 ANSIS Workbench CFX-Mesh와 같은 기존의 컴퓨터 연산제어 기법과 수학적 공식을 적용하여풍력 레저선박에 대한 복원력 특성을 검토하였다. 본 연구의 목적은 선박이 풍력을 받아 운항하고 있을 때 복원력과 힐모멘트를 구하는 것이다. 받음각의 조건은 5도에서 90도 범위로 설정하였다. 일반적으로 횡력은 받음각이 클 경우 상대적으로 크다고 알려져 있으나, 선박이 풍력을 받아 안전 운항을 하기 위해서는 임계각의 경우, 60도 범위에서 제한하는것이 유리하다고 사료된다. 비항해시 대비, 항해시에 보다 큰 힐모멘트가 얻어지며, 이와 같이 우세한 힐모멘트로부터보다 큰 받음각이 유기된다는 자연스러운 시험 결과물이 도출되었다.
Abstract
Characteristics of restoring force for the wind-powered leisure boat was investigated using mathematical formulationand commercial computational method such as the ANSYS Workbench CFX-Mesh. The objective is to find the restoring momentand heel moment while boat is sailing in windy power. Conditions for angle of attack were given from 5° to 90°. It isknown that side force is larger in terms of angle of attack is higher, however critical angle is suggested to limit before overof 60° for safe navigation for boat in wind. Natural results are found that stronger heel moment is observed when sail is usedthan no sail, and higher angle of attack is induced stronger heel moment.
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