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Abstract
목차
1. 서론 13
1.1. 연구 배경 13
1.2. 세일링 요트 15
1.3. 문헌 조사 18
1.4. 연구 목표 21
2. 수치 해석 방법 22
2.1. 지배 방정식 22
2.1.1. 유체 영역 22
2.1.2. 구조 영역 23
2.2. 수치 모델 25
2.2.1. 난류 모델 25
2.2.2. 자유 수면 모델 26
2.2.3. 솔리드 모델 28
2.3. 유체-구조 연성 기법 29
2.4. 자세 및 속도 추정 알고리즘 32
3. 요트 세일 변형 해석 34
3.1. 문제 및 형상 정의 34
3.2. 계산 영역 및 경계 조건 36
3.3. 결과 40
4. 요트의 자세 및 속도 추정 56
4.1. 문제 및 형상 정의 56
4.2 계산 영역 및 경계 조건 58
4.3. 결과 65
5. 결론 92
6. 참고문헌 94
그림 1. Sloop yacht system 16
그림 2. Flow chart of strong coupling method for solving FSI problem 30
그림 3. Velocity prediction algorithm for CFD 33
그림 4. Sail system of KORDY 30 34
그림 5. Generated grid system 37
그림 6. Domain and grid of the yacht sail system 37
그림 7. Grid of the Yacht sail for the structural analysis 38
그림 8. Camber line of the undeformed and deformed jib sail 41
그림 9. Cp contour and limiting streamlines on the undeformed and the deformed... 42
그림 10. Cp contour and limiting streamlines on the undeformed and the... 42
그림 11. Separation and vortex on 50% mast height of the undeformed (top) and... 43
그림 12. Pressure distribution region on 50% mast height of the jib 44
그림 13. Camber line of the undeformed and deformed main sail 45
그림 14. Cp contour and limiting streamlines on the undeformed and the... 47
그림 15. Cp contour and limiting streamlines on the undeformed and the... 47
그림 16. Separation and vortex on 50% mast height of the undeformed (top) and... 48
그림 17. Pressure distribution region on 50% mast height of the main sail 49
그림 18. Separation and vortex on the foot of the undeformed (left) and... 50
그림 19. Separation and vortex on the top of the undeformed (left) and deformed... 51
그림 20. Separation and vortex on 90% mast height of the undeformed (top) and... 52
그림 21. Pressure distribution region on 10% mast height of the main sail 53
그림 22. Pressure distribution region on 90% mast height of the main sail 53
그림 23. Lift coefficient of the main sail and jib sail 54
그림 24. Drag coefficient of the main sail and jib sail 55
그림 25. Lift-to-Drag ratio of the main sail and jib sail 55
그림 26. Sailling yacht geometry 57
그림 27. Domain and grid of yacht sail system 59
그림 28. Domain and grid of yacht hull system 61
그림 29. Side force change on hull by leeway angle (Vm=1.93㎧, heel: 20 deg.) 63
그림 30. Sail trim and yacht performance for apparent wind angle 30˚ 67
그림 31. Sail trim and yacht performance for apparent wind angle 60˚ 68
그림 32. Sail trim and yacht performance for apparent wind angle 90˚ 69
그림 33. Force and moment balance error for apparent wind angle 73
그림 34. CP contours on sails for apparent wind angle 30˚ (leeward and windward side)(이미지참조) 75
그림 35. CP contours on sails for apparent wind angle 60˚ (leeward and windward side)(이미지참조) 75
그림 36. CP contours on sails for apparent wind angle 90˚ (leeward and windward side)(이미지참조) 76
그림 37. Comparison of CL and CD for the sail(이미지참조) 76
그림 38. Thrust coefficient for apparent wind angle 77
그림 39. Side force coefficient for apparent wind angle 77
그림 40. Heel angle for apparent wind angle 79
그림 41. Heeling moment coefficient for apparent wind angle 80
그림 42. Boat speed for apparent wind angle 81
그림 43. Leeway angle for apparent wind angle 82
그림 44. Yaw moment coefficient for apparent wind angle 82
그림 45. Waterline shape for apparent wind angle 30˚ 83
그림 46. Waterline shape for apparent wind angle 40˚ 84
그림 47. Waterline shape for apparent wind angle 50˚ 84
그림 48. Waterline shape for apparent wind angle 60˚ 84
그림 49. Waterline shape for apparent wind angle 70˚ 85
그림 50. Waterline shape for apparent wind angle 80˚ 85
그림 51. Waterline shape for apparent wind angle 90˚ 85
그림 52. Wetted surface area for apparent wind angle 86
그림 53. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 30˚(이미지참조) 87
그림 54. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 40˚(이미지참조) 88
그림 55. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 50˚(이미지참조) 88
그림 56. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 60˚(이미지참조) 89
그림 57. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 70˚(이미지참조) 89
그림 58. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 80˚(이미지참조) 90
그림 59. CPress contours on port and starboard side for apparent wind angle 90˚(이미지참조) 90
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