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자료유형
학술저널
저자정보
이현배 (충남대학교) 최정규 (충남대학교) 김형태 (충남대학교)
저널정보
대한조선학회 대한조선학회 논문집 대한조선학회논문집 제50권 제6호
발행연도
2013.12
수록면
436 - 449 (14page)

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In this paper, a numerical analysis is carried out to study the characteristics of supercavitating flows and the drag of relatively simple two-dimensional and axisymmetric bodies which can be used for supercavity generation device, cavitator, of a high-speed underwater vehicle. In order to investigate the suitability of numerical models, cavity flows around the hemispherical head form and two-dimensional wedge are calculated with combinations of three turbulence models(standard κ-ε, realizable κ-ε, Reynolds stress) and two cavitation models(Schnerr-Sauer, Zwart-Gerber?Belamri). From the results, it is confirmed that the calculated cavity flow is more affected by the turbulence model than the cavitation model. For the calculation of steady state cavity flows, the convergence in case of the realizable κ-ε model is better than the other turbulence models. The numerical result of the Schnerr-Sauer cavitation model is changed less by turbulence model and more robust than the Zwart-Gerber?Belamri model. Thus the realizable κ-ε turbulence model and the Schnerr-Sauer cavitation model are applied to calculate supercavitating flows around disks, two dimensional 10° and 30° wedges. In case of the disk, the cavitation number dependences of the cavity size and the drag coefficient predicted are similar to either experimental data or Reichardt’s semi-empirical equations, but the drag coefficient is overestimated about 3% higher than the Reichardt’s equation. In case of the wedges, the cavitation number dependences of the cavity size are similar to experimental data and Newman’s linear theory, and the agreement of the cavity length predicted and Newman’s linear theory becomes better as decreasing cavitation number. However, the drag coefficients of wedges agree more with experimental data than those of Newman’s analytic solution. The cavitation number dependences of the drag coefficients of both the disk and the wedge appear linear and simple formula for estimating the drag of supercavitating disks and wedges are suggested. Consequently, the CFD scheme of this study can be applied for numerical analysis of supercavitating flows of the cavitator and the cavitator design.
#Supercavitating flows(초공동 유동) #Supercavity(초월공동) #Cavitator(캐비테이터) #Drag(항력) #CFD(전산유체역학)

목차

1. 서론
2. 수치해석 방법
3. 공동 유동 해석을 위한 난류 및 캐비테이션 모델의 적합성 조사
4. 2차원 단순 형상의 초공동 유동 해석
5. 결론
References

참고문헌 (26)

참고문헌 신청
1. [학술지(정기간행물)] - 안병권 / 2010 / Experimental and numerical studies on super-cavitating flow of axisymmetric cavitators / International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 2 (1) : 39 ~ 44 google schola 2. [학술지(정기간행물)] - 안병권 / 2012 / Experimental investigation of supercavitating flows / International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 4 (2) : 123 ~ 131 google schola 3. [학위논문] - Ahn, S. S. / 2007 / An integrated aproach to the design of supercavitating underwater vehicles / 박사 / Georgia Institute of Technology google schola 4. [단행본] - / 2010 / User’s Guide / SAS IP Inc google schola 5. [학술대회논문] - Alyanak, E. / 2004 / Variable shape cavitator design for a supercavitating torpedo / Proceedings of 10th AIAA/ISSNMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, Albany, NY, USA google schola

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