모형시험이란?
선박의 모형을 제작하여 시험하는 것으로 선형설계 단계에 이루어짐.
선박의 성능을 건조 이전에 확인하며 건조 후 하자 가능성을 감소시킴.
선급이나 검사기관에서 강제로 규정하는 것은 아니나 보편적으로 모형시험을 통한 결과를 선주와 선급에 다양한 문서로 제출할 만큼 신뢰도가 높음.
모형시험의 종류로는?
저항시험(예인시험), 프로펠러 단독시험, 자항시험, 유동가시화시험, 조종시험, 운동시험 등이 있음.
저항시험(예인시험)
정수면에서 주어진 속력으로 예인하여 추진기가 없는 선체의 저항을 계측
프로펠러 단독시험(Propeller Open Water Test)
프로펠러 전진비를 변화하며,
선체 없이 프로펠러 단독으로 발생시킬 수 있는 추진력과 토크를 계측하여,
프로펠러 단독효율(Open Water Propeller Efficiency) 추정
프로펠러 단독시험을 하는 이유는?
- 모형선 시험 결과를 실선으로 확장하는 과정 중에 발생하는 문제로 인해 모형시험은 실선의 점성저항을 구현하지 못하므로 추진기의 작동환경이 실선과 다름. 이를 보정하기 위해 추력계수(KT) 상관관계를 이용하는데, 이 방법을 사용하기 위해서는 프로펠러 단독시험 결과가 필요함.
- 또한 자항시험 해석과정 중에 추력감소 계수와 반류계수 상대회전효율계수와 회전수를 구하기 위해 필요함.
자항시험(Self Propulsion Test)
모형에 프로펠러를 설치하여 자항시험
프로펠러가 설치된 상태의 선체가 낼 수 있는 추진력과 토크 계측
반류비, 추력감소계수 계산
상태회전효율을 계산하여 최종 프로펠러 효율 추정
유동가시화시험(Flow Visualization)
선체 주위의 유동을 분석 : 물감이나 페인트 등을 이용한 유선흐름 계측
선형개선 및 빌지킬이나 핀 같은 부가물을 부착하기 위해 최적위치 선정이 목적
조종시험
자유항주시험과 PMM(Planar Motion Mechanism) 시험 등으로 Turning circle, Zig-Zag 성능시험
운동시험
조파가 가능한 수조에서 파랑 중의 선체 운동성능을 알아보는 시험으로 선속, 파각도, 파길이, 파높이에 따른 각종 운동응답을 측정
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