실험보고서 - 구상 선수 유무에 따른 유동변화 실험
분야
hwpⅠ. 실험제목
Ⅱ. 실험목적
Ⅲ. 원리 및 이론
Ⅳ. 실험내용(실험준비물, 실험방법)
Ⅴ. 실험결과
Ⅵ. 고찰
구상 선수 유무에 따른 유동변화 실험
Ⅱ. 실험목적
이 실험은 구상선수의 유무에 따른 3차원 유동가시화실험이다. 회류수조에 Tuft실(유동 가시화)을 부착한 2가지의 모형선(구상선수의 유무)을 고정한 후 일정한 물을 흐르게 하여 Tuft실의 움직임의 변화, 즉 유장과 유선, 흐름과 방향 및 와류경계층 등을 관측하는 것이다.
Ⅲ. 원리 및 이론
●구상선수 : 마찰 저항과 조파 저항이 간섭하여 후방에 형성되는 wave모양과 저항을 줄여 주는 역할을 한다.
●발산파 : 선박이 항주할 때 선수와 선미의 끝부분으로부터 팔(八)자 모양으로 비스듬히 퍼 져나가는 파를 말한다.
●조파저항 : 선체가 공기와 물의 두 유체의 경계면에서 운동하면서 발생하는 저항으로 선 체 표면에 수직 방향으로 작용한다. 선박 운항으로 발생하는 파도의 영향으로 인해 선체 주변 압력 분포가 바뀌게 되는 것에 기인한다. 저속에서는 작지만 고속이 되면 커져 서 전체저항의 50% 이상이 되기도 한다. 속도의 증가에 따라 일률적으로 증가하는 것이 아니라 파정 및 파저의 기복에 따라 다르다.
●마찰저항 : 선체가 수중을 진행할 때 선체와 물이 접하여 있는 모든 면에 물의 부착력이 작용하여 선박의 진행을 방해하는 힘을 말한다. 항행하는 선박의 근처 물을 살펴보면, 선 체 표면과 접하고 있는 물은 선박과 함께 움직이며, 그보다 조금 떨어져 있는 곳의 물은 선체 표면 근처의 물보다는 움직임이 작다는 것을 알 수 있다. 그리고 선박과 아주 떨어 진 곳의 물은 선박의 움직임과는 상관없이 전혀 움직이지 않음을 알 수 있다. 이러한 현 상은 물이 가지고 있는 점성에 기인 한 것이다. 저속선의 경우에 전체저항의 70~80% 정 도에 이르고, 고속선에서도 40~50%를 차지할 정도로 전체 저항 중에 가장 큰 성분이다.
