The ballast system, which consists of the ballast tank, pumps, and piping, is used in ships to maintain stability and control the draft and trim. A ship must meet the stability and the draft requirements for safe navigation in the full load condition. However, in a partial load condition, a ship may experience low draft, improper trim, or deteriorating stability. Therefore, it is essential to achieve suitable navigation condition by utilizing the ballast tank.
The loading/unloading of the ballast tank, which takes several hours, is frequently performed during navigation and the accurate prediction of the loading/unloading time is very important. Using a simple one-dimensional friction loss formula, a numerical algorithm that predicts the loading/unloading time of the ballast tank has been developed and applied to predict the loading/unloading time of the ballast tank with various piping systems. The effects of local piping changes and the various bypass configurations have been examined and discussed. This algorithm can be useful in optimizing the ballast system in the early design stage.
밸러스트 시스템은 밸러스트 탱크와 펌프, 배관으로 이루어져 있으며, 선박에서 복원성을 유지하고 흘수와 트림을 조절하기 위해 사용된다. 선박은 안전한 항해를 위해서 만재상태에서 복원력과 흘수 요구조건을 충족시키도록 설계되어 있으나, 공선 상태에서는 흘수가 얕아지고, 트림이 부적당하고, 복원력이 부족하게 된다. 그러므로, 밸러스트 탱크를 이용하여 적절한 항해 조건을 구현하는 것이 필요하다. 밸러스트 탱크의 급수/배수는 운항 중 수시로 실시되며, 급수/배수 시간의 정확한 예측은 매우 중요하다. 본 연구에서 밸러스트 탱크의 급수/배수 시간을 예측하는 수치적 알고리즘을 개발하였고 다양한 배관 시스템을 가지는 밸러스트 탱크의 급수/배수 시간을 예측하는 데 적용하였다. 또한, 부분적인 배관의 변화에 따른 효과와 다양한 우회관로 배치에 따른 영향을 분석하고 토론하였다. 이 알고리즘은 밸러스트 시트템의 설계에 적절히 적용할 수 있을 것으로 생각된다.
