극지 운항 탱커에 작용하는 마찰저항 추정기법

Abstract

북극 지역에서 운항하는 대형 화물 선박에 작용하는 빙저항 추정은 최근 높은 관심의 대상으로 , 주로 빙해 수조에서의 실험에 의존하고 있다 . 선박에 작용하는 빙하중 중 쇄빙 저항이 지배적인 것으로 알려져 있지만 마찰 저항을 포함하는 빙제거저항의 요소들은 여전히 불분명하다 . 일반적으로 , 마찰 저항은 선체와의 접촉에 의해 법선하중으로 인해 발생하는데 , 현재 흐름에 의한 동압력 효과는 아직 고려되지 않았다 . 이러한 관점에서 본 연구는 빙해선박에 작용하는 마찰 항력 을 평가하는 새로운 방법을 제안한다 . 선박 선체와 얼음 사이의 마찰을 고려할 때 , 선체 표면과 접촉하는 얼음의 수직력에 의존하여 , 선체 주변의 유체 역학적 압력은 부력뿐만 아니라 얼음 에 수직력으로 간주되도록 계산된다 . 선체표면의 동압력은 3D Navier Stokes 방정식에 난류를 고려한 전산유체역학 기법을 활용하였다 . 대상 선박의 총 마찰력을 실험값과 비교한 결과 이 방법이 합리적인 오류 내에서 마찰 저항을 잘 평가할 수 있음을 나타내었다