전진비 (Advance coefficient)
한 줄 정의: 프로펠러 전진속도를 회전수와 직경의 곱으로 나눈 무차원수 J=Va/(nD)입니다.
쉽게 풀면
프로펠러가 한 바퀴 도는 동안 얼마나 앞으로 나아가는지를 직경으로 나눠 나타낸 값이 전진비입니다. 같은 프로펠러라도 J에 따라 추력과 효율이 달라집니다.
왜 중요한가
프로펠러 단독 성능은 추력계수 KT, 토크계수 KQ, 효율 η0를 J의 함수로 그린 곡선으로 표시합니다. 그래서 프로펠러 설계와 선체-프로펠러 상호작용 해석에서 거의 모든 결과가 J를 축으로 보고됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"설계 프로펠러의 단독 효율은 전진비 약 0.7 부근에서 최대값을 보였다."
J에 따른 효율 곡선에서 최적점을 보고한 예입니다.
조금 더 깊게 보면
KT=T/(ρn²D⁴), KQ=Q/(ρn²D⁵), η0=(J/2π)(KT/KQ) 관계가 있습니다. 선체 뒤에서는 반류 때문에 선속보다 느린 Va=V(1−w)를 쓰며, 자항 해석에서는 추력 일치법으로 J를 구합니다.
주의할 점
형상계수는 선체 저항의 계수이고, 전진비는 프로펠러 운전 조건의 무차원수입니다. Va 대신 선속 V를 넣으면 반류 효과가 빠져 값이 달라집니다.