[선박유체실험] 프로펠러 단독성능(POW) 계측 실험 보고서

소개

선박유체실험 프로펠러 단독성능(POW) 계측 실험 보고서 입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적
1. 프로펠러 단독성능 계측(POW) 실험이란?
2. POW 실험의 목적

Ⅱ. 실험 내용
1. 실험 조건 및 프로펠러 제원
2. 실험 과정

Ⅲ. 실험 결과
1. 모형실험에서 데이터 취득 구간 선정
2. 모형실험에서의 레이놀즈 수 계산
3. 전진비에 따른 POW 무차원 물리량 계산
4. 전진비에 따른 POW 그래프

Ⅳ. 고찰

Ⅴ. 참고문헌

본문내용

1. 프로펠러 단독성능 계측(POW) 실험이란?
프로펠러 단독시험(Propeller Open Water test, POW)은 자항시험 등의 해석을 위해 예인수조에서 프로펠러 단독의 추진 성능을 균일 유동장에서 모형 프로펠러를 가지고 결정하는 시험이다. 일반적으로 프로펠러는 선미의 불균일한 유동장 중에 작동하는데 이 실험에서는 프로펠러를 단독으로 시험함과 더불어 자유수면의 영향을 피하기 위해 프로펠러 축의 수몰 깊이를 직경 D의 2.0배 정도로 유지하며 실험한다.
실험에 사용될 프로펠러는 실선의 프로펠러와의 상사법칙을 따라야 한다. 먼저 기하학적 상사는 모형선과 실선의 형상이 닮은 꼴이어야 하며, 동일한 무차원 반경에서의 피치각이 같아야 한다. 모형선의 프로펠러 역시 동일한 축척비로 크기가 결정된다. 운동학적 상사는 프로펠러 주위 유선의 상사를 의미하는 것으로, 동일한 무차원 반경에서의 받음각이 같아야 한다. 또한 운동학적 상사조건에서 교란되지 않은 유입유동의 유체역학적 피치각 의 값이 모형과 실선에서 동일하다는 조건을 얻을 수 있고, 이를 통하여 모형선과 실선 사이의 전진계수가 같아야 한다는 조건을 얻을 수 있다. 역학적 상사는 프로펠러에 작용하는 힘 요소의 상사를 의미하며, Froude 상사를 만족시켜야 한다. 회전수 Froude 상사와 선속 기반 Froude 상사를 통해 전진계수 관계에서도 성립된다는 것을 확인할 수 있다. Froude 상사와 Renolds 상사는 동시에 충족할 수 없지만, 실제 프로펠러 모형시험에서는 Reynolds 수 역시 고려하여 실험을 수행해야 한다. 따라서 실제 프로펠러 모형시험에서는 전진속도와 회전속도를 동일한 비만큼 증가시켜 동일한 전진계수를 유지하면서 Renolds 수를 높여줄 수 있다.

참고자료

· 선박유체실험 POW실험_이론수업 PDF
· 선박유체실험 POW 실험_결과보고서 작성 PDF
· ITTC-Recommended Procedures