잠수함 형상 주위 유동소음 해석기법 연구

Abstract

잠수함에서 발생하는 수중방사소음 저감방안은 함 생존성 향상을 위해 필수적이다. 최신 잠수함의 경우 기계류 소음저감 및 고속/대형화가 진행됨에 따라 선체 주위에 발생하는 유동소음에 대한 관심이 높아지는 추세에 있다. 본 연구에서는 잠수함 형상의 주위에 발생하는 유동소음 수준을 예측하기 위해 음향상사법을 적용하였다. 먼저, RANS 기법을 이용해 잠수함 주위의 유동해석을 수행하였으며, 이후 잠수함을 둘러싸는 실린더 형태의 투과성 적분면 상에 유동소음원의 적분계산을 수행하는 Permeable FW-H 기법을 적용하였다. 이를 통해 기존의 음향상사법 에서 고려하지 못하는 난류소음원의 영향을 고려해 잠수함의 유동소음해석을 수행하였다. 개발된 유동소음 해석기법을 통해 유속에 따른 잠수함 형상의 유동소음수준 및 주파수 특성을 도출하였다. 개발된 해석기법은 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 잠수함모형 유동소음계측 실험결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.