Development of CFD Based Stern Form Optimization Method

Abstract In the present study, stern form optimization has been carried out using computational fluid dynamics (CFD) techniques. The viscous pressure drag has been minimized to optimize stern shape. Parametric modification function has been used to modify the shape of the hull. By the use of the parametric modification function and algebraic scheme to grid manipulation, the initial ship geometry was easily deformed according to change of design parameters. For purpose of illustration, KRISO 319K VLCC (KVLCC) is chosen for example ship to demonstrate stern form optimization. The numerical results indicate that the optimized hull yields a reduction in viscous resistance. ※Keywords: Optimization (최적화), CFD(계산유체역학), Stern form(선미형상) 1. 서 론 값비싼 모형시험의 횟수를 줄이기 위하여 선체주위 유동해석은 선형설계 단계에서 활발히 사용 되고 있다. 선형 설계자가 주어진 조건을 만족하여 설계된 초기 선형의 성능을 분석 할 때나 설계 파라미터(Design Parameter)를 바꾸어가며 성능을 향상 시킬 때에도 유동해석의 사용은 유용하다. 그러나 이 방법은 설계 전용 CAD를 이용하여 설계 파라미터를 바꾸어 후보선형들을 도출해내는 반복적인 작업에 많은 시간이 소요된다. 따라서 반복적인 작업에 많은 시간이 소요된다. 따라서 최적화 기법을 이용한 자동선형 최적화 방법이 개발되어 반복적인 설계-검토작업을 좀더 체계적으로 시도하고 있다. 현재까지 선수 선형설계를 위하여 최적화 기법과 포텐셜 해석을 이용하였다(김희정과 전호환 2000, 최희종 등 2003, Markov and Suzuki 2001, Masuda and Suzuki 2001, Peri et al. 2001, Ragab 2001, Suzuki et al. 2004, Valkhof and Kooiker 2006). 포텐셜 기반 해석을 이용하면 비교적 빠른 선박의 조파저항을 추정하고 이를 최적화 하여 저항성능이 뛰어난 선수 선형 설계가 가능하다. 전산기가 발달함에 따라 CFD 해석