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