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제한수로에서 임계속도로 항진하는 선박의 조파저항, 침하 및 종경사에 대한 비선형 해석
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  • 제한수로에서 임계속도로 항진하는 선박의 조파저항, 침하 및 종경사에 대한 비선형 해석
  • A Nonlinear Theory for Wave Resistance and Squat of a Slender Ship Advancing Near the Critical Speed in Restricted Water
저자명
최항순
간행물명
大韓造船學會誌
권/호정보
1989년|26권 4호|pp.3-13 (11 pages)
발행정보
대한조선학회
파일정보
정기간행물|
PDF텍스트
주제분야
기타
이 논문은 한국과학기술정보연구원과 논문 연계를 통해 무료로 제공되는 원문입니다.
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기타언어초록

선박이 제한수로에서 임계속도로 항진하면 solitons라는 특이한 파가 발생하여 선속보다 빠른 속도로 앞으로 전파되어 나간다. 이로인하여 선박은 급격히 증가된 조파저항을 받게되며, 또한 심한 침하와 종경사가 발생하여 때로는 수로바닥에 좌초하기도 한다. 이 문제는 선형이론으로 설명할 수 없는 비선형형상으로, 본 논문에서는 포텐셜이론에 근거하여 세장선에 대한 Matched Asymptotic Expansion 기법을 적용하여 파는 Kadomtsev-Petviashvili 방정식으로 표현할 수 있음을 보였다. 이 방정식은 선수부의 soliton 발생과 전파를, 그리고 선미부의 3차원 파를 예측하여 실험에서 발견한 현상을 반영한다. 수치계산은 soliton 발생과정을 잘 보여주고 있으며, 실험치에 유사한 조파저항, 침하 및 종경사를 제공한다.

기타언어초록

In recent towing tank experiments, it has been observed that a ship moving near the critical speed $sqrt{gh}$(g=gravitational acceleration, h=water depth) radiates solitons upstream in an almost periodic manner. As a ,consequence, the ship experiences considerable changes in resistance, trim and sinkage, or better known as squat. Mei and Choi(1987) developed a nonlinear theory for a slender ship by using the method of matched asymptotic expansions. For a certain class of channel width and ship slenderness, they found that the waves generated can be described by an inhomogeneous Korteweg-de Vries(KdV) equation. The leading-order solution properly predicts solitons propagating upstream, but it fails to render three-dimensional waves in the wake. In this paper a new approach has been made by choosing a different class of channel width and ship slenderness. The wave equation in the farfield turns out to be a homogeneous Kadomtsev-Petviashvili(KP) equation, which predicts solitons upstream and three-dimensional waves in the wake. Numerical results for the wave resistance, sinkage and trim reflect the experimentally identified phenomena.