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조선해양공학과 강의 교재: 414.654 고급선박유체역학

교과목 개요

선박유체역학과 관련된 최근의 연구결과를 근간으로 하는 특별한 주제의 과목내용을 다룬다. 부제목의 예로서 여러 공학응용 문제에서 지배방정식을 직접 수치해법을 통하여 수치해를 구하는 것이 대부분이다. 섭동법(Perturbation method)에 근거한 반해석해 방법에서는 설계인자와 같은 중요한 변수에 대한 해의 근사적인 함수 관계를 얻을 수 있는 경우가 많다. 섭동법의 공학에의 응용중의 하나로서, 기하학적인 형상의 섭동에 대하여 세장체 이론에 대하여 깊이 다룬다. 비선형문제나, 또는 선형이라도 복잡한 기하학적 형상에 관련된 공학 문제를 택하여 섭동법의 응용을 공부한다. 물리적 현상에 관련된 적절한 섭동변수를 도입, 유동장 영역, 경계면, 지배방정식 및 경계조건 등을 단계적으로 선형화하여 다 각각 각각의 단계에서 선형화 문제의 정식화를 다루고, 일반적인 섭동법에 대하여 기초이론을 공부한다. 다른 간단한 예로서, 수중날개, 비행기 날개, 타, 프로펠러 등 양력면의 특성을 파악하고 관련 분야에서 활용되는 작용원리를 이해하고 주위 유동 특성을 해석한다.


This course deals with recent research topics in ship hydrodynamics and investigation of the theoretical background related to some special areas. A promise candidate of the course subtitle would be ‘perturbation method in fluid mechanics’. There is a growing trend to develop direct numerical methods to solve more realistic engineering problems. This direct numerical method, no matter how accurate numerical solutions to the complicated problem can be obtained, does not give any dependency on the important design parameters. On the other hand, the slender body theory based on the well-established perturbation method often provides a semi-analytic dependency on the design parameters. This additional information can be an extremely important information in a design problem. In this course, the slender body theory will be discussed in depth. The method of matched asymptotic expansions will be also discussed, i.e., boundary perturbation, regular perturbation, and singular perturbations. Specifically, the slender-body approximation used for an airship, the thin ship theory, the flat ship theory, and the slender ship theory employed in the field of ship hydrodynamics will be studied. In the method of perturbation expansions, the appropriate choice of the perturbation parameters, the representation of the governing equation and the boundary conditions in the powers of the perturbation parameters, appropriate matching conditions, the inner and outer expansions will be treated. The application of the slender body theory to a slender ship or submarine will be given. As another topic, this course may cover the flow characteristics involved in the lifting surfaces such as hydrofoils, airplanes, rudders, and propellers. Based on understanding of their physical phenomena and mathematical background, theoretical models are explained.

강의교재

Book Title: Marine Hydrodynamics
Author/Editor: J. N. Newman
Publication Date: 1977
ISBN: 0262140268
Call Number: 중앙도서관 [ 623.8144 N465m ]

Book Title: Marine propellers and propulsion
Author/Editor: J. S. Carlton
Publication Date: 2007
ISBN: 9780750681506  0750681500
Call Number: 중앙도서관 [ 623.873 C197m 2007 ]