해수 유출입 시스템을 적용한 ballast-free 선형의 저항 및 추진 성능에 관한 연구
A study on resistance and propulsion performances of a ballast-free ship with inlet and outlet system for sea water
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초록
선박의 균형을 유지하기 위하여 사용되는 평형수는 연간 50억 톤 이상 사용되고 있으며, 선박의 평형수가 다른 해역으로 유입되는 과정에서 해양오염 및 생태계의 교란을 야기하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 초기 연구로써기존의 평형수 탱크(Ballast tank)를 대신하여 평형수 트렁크(Ballast trunk)와 트리밍 탱크(Trimming tank)의 복합형인 발라스트 트렁크-트림 탱크(ballast trunk-trim tank)를 제시하였으며, 발라스트 트렁크-트림 탱크 내부 해수의 순환성을 평가하였다. 본 연구에서는 대상 선박으로 공시 선형인 KVLCC2를 사용하였다. 해수 유출입 시스템은 프로펠러면 전방에 해수를 토출하여 프로펠러에 유입 유동에 변화를 야기하게 되며, 그에 따라 저항 성능과 추진 성능에 영향을 미치게 된다. 따라서 발라스트 트렁크-트림 탱크의 적용에 따른 유출구의 위치와 크기가 저항 성능과 추진 성능에 어떤 영향을 미치는지에 관하여 CFD 해석을 통하여 평가하였다.
Abstract
The ballast water used to maintain the balance of the ship is used more than 5 billion tons a year and causes the marine pollution and the ecosystem disturbance in the process draining the ballast water into the other sea. In order to solve this problem, instead of a traditional ballast tank, a new concept of the ballast-free ship with a ballast trunk-trim system combining a ballast trunk and a trim tank was proposed in previous research. It was also evaluated whether the ballast trunk-trim tank could secure the circulation of seawater. In this study, KVLCC2 is used as the target ship. The existence of the ballast trunk-trim tank system causes seawater to be discharged in front of the propeller plane causing a change in the inflow flow to the propeller, thereby affecting the resistance and propulsion performances. The CFD analysis was carried out to evaluate the effect of the position and size of the ballast trunk-trim tank outlet on the resistance and propulsion performances.
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