OpenFOAM을 이용한 불규칙파 중 선체 운동해석에 관한 연구

Abstract

본 연구는 선박의 내항성 문제에 있어, CFD의 정확도 및 활용 가능성을 검토하기 위한 기초 연구이다. 오픈소스 CFD프로그램인 OpenFOAM에 반사파 감쇠방식인 EOM방식을 구현하여 eomFoam이라는 솔버를 개발하고, 반사파 감쇠강도 최적화를 위해 입사파 특성(파 기울기, 파 길이)에 따른 적정 강도 및 감쇠 구간 크기에 대한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 나아가 eomFoam을 활용하여 whitenoise spectrum 기반의 불규칙파를 구현하고, 불규칙파 중 선체의 상하동요(Heave) 및 종동요(Ptich) 운동 응답 스펙트럼을 계산하여 최종적으로 각 운동에 대한 RAO를 도출하였다. 더불어 특정 주파수의 규칙파 조건에서 구한 운동 RAO를 통해 앞선 불규칙파 조건과 비교하고 검증하였다.|The main purpose of this study is to validate the accuracy and applicability of CFD in seakeeping analysis. A solver called ‘eomFoam’ is developed by implementing the EOM(Euler Overlay Method) in OpenFOAM for elimination of wave reflection. In order to optimize the intensity of reflection wave damping, a parametric study is carried out for setting the appropriate damping intensity and damping zone size according to incident wave characteristics(wave steepness, wave length). Furthermore, the irregular wave based on the whitenoise spectrum is simulated using the eomFoam, and the RAOs of ship motions(heave and pitch) is calculated through the response spectrum of each motions in irregular waves.