선박 추진기의 Propeller 형상 최적설계

설계요구사항
  • Efficiency 최대화
  • Mean Pitch 조건 만족
  • Area Ratio 조건 만족
  • RPM 조건 만족
  • Maximum Cavitation Volume 조건 만족
  • Maximum Grad. of Cavitation Volume 조건 만족
  • Fluctuation Pressure 조건 만족
  • Safety Factor 조건 만족
설계 문제 정식화
  • 설계변수 (40)
    Pitch 형상 곡선 파라미터 (8)
    Rake 형상 곡선 파라미터 (6)
    Skew 형상 곡선 파라미터 (7)
    Chord 형상 곡선 파라미터 (7)
    Camber 형상 곡선 파라미터 (8)
    Thickness 형상 곡선 파라미터 (4)
  • 목적함수 (1)
    Efficiency 최대화
  • 구속조건 (7)
    Mean Pitch 조건 만족
    Area Ratio 조건 만족
    RPM 조건 만족
    Maximum Cavitation Volume 조건 만족
    Maximum Grad. of Cavitation Volume 조건 만족
    Fluctuation Pressure 조건 만족
    Safety Factor 조건 만족
해석 및 설계 소프트웨어 

  • 해석 : In-house Code
  • 설계 : PIAnO
최적설계 절차 

  • 자동화 후, Optimizer를 이용하여 최적설계 수행
최적설계 결과 

  • 기존 만족하지 못하던 구속조건을 모두 만족하면서 초기모델 대비 Efficiency 약 1% 증가