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잠수함 형상의 유동소음 해석기법 연구Flow-Induced Noise Prediction for Submarines

Other Titles
Flow-Induced Noise Prediction for Submarines
Authors
여상재홍석윤송지훈권현웅설한신
Issue Date
2018
Publisher
해양환경안전학회
Keywords
Submarine; Turbulence-induced noise; Acoustic analogy; Permeable FW-H; Breaking wave; Bubble noise; Large Cavitation Tunnel (LCT); 잠수함; 난류유동소음; 음향상사법; Permeable FW-H 방법; 쇄파; 버블소음; 대형캐비테이션터널
Citation
해양환경안전학회지, v.24, no.7, pp 930 - 938
Pages
9
Journal Title
해양환경안전학회지
Volume
24
Number
7
Start Page
930
End Page
938
URI
https://www.kriso.re.kr/sciwatch/handle/2021.sw.kriso/503
DOI
10.7837/kosomes.2018.24.7.930
ISSN
1229-3431
2287-3341
Abstract
잠수함에서 발생하는 수중방사소음은 적함의 소나에 의해 피탐될 확률과 직결되며, 잠수함 저소음화 방안은 생존성 향상을 위해 필수적이다. 최신 잠수함의 경우 기계류 소음저감 및 고속/대형화가 진행됨에 따라 선체 주위에 발생하는 유동소음에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 자유수면의 효과를 고려하여 잠수함 형상 주위에 발생하는 유동소음 수준을 예측할 수 있는 소음해석기법을 개발하였다. 잠수함이 자유수면 근처 운항시에 잠수함 주위 유동장의 교란에 의해 발생하는 난류유동소음과 쇄파버블에 의한 소음이 발생한다. 먼저 잠수함 주위 유동장 해석을 위해, VOF법 기반의 비압축성 이상유동(two-phase flow)해석을 수행하여 잠수함 주위 자유수면 형상과 유동장 정보를 도출하였다. 이후 난류유동소음해석을 위해 음향상사기법인 Permeable FW-H를 적용하였고, 쇄파버블 소음해석을 위해 유동해석에서 도출된 난류운동에너지 분포결과를 기반으로 쇄파버블 소음모델을 적용하였다. 최종적으로 개발된 유동소음 해석기법은 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 대형캐비테이션터널(LCT)에서 수행된 잠수함 모형 유동소음계측 실험결과와 비교를 통해 검증을 수행하였다.
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