상대회전효율 (Relative rotative efficiency)
한 줄 정의: 선미 반류 속 프로펠러 효율이 균일 흐름에서와 얼마나 다른지를 나타내는 비입니다.
쉽게 풀면
프로펠러는 시험 수조에서 균일한 물살을 받을 때와, 실제 배 뒤에서 선체가 흐트러뜨린 물살을 받을 때의 성능이 조금 다릅니다. 같은 추력을 낼 때 필요한 토크가 두 조건에서 얼마나 차이 나는지를 비율로 나타낸 것이 상대회전효율입니다. 대개 0.95에서 1.05 사이의 1에 가까운 값이며, 선체와 프로펠러의 궁합을 보여 주는 보정 계수라고 이해하면 됩니다.
왜 중요한가
준추진효율은 선체효율, 프로펠러 단독효율, 상대회전효율의 곱으로 표현됩니다. 이 가운데 상대회전효율은 값이 1 근처라 무시되기 쉽지만, 마력 예측에서 몇 퍼센트의 차이를 만들기 때문에 표준 해석 절차에 반드시 포함됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"자항시험과 단독시험 결과를 토크 일치 기준으로 비교한 결과 상대회전효율은 1.02로 산출되었다."
조금 더 깊게 보면
이 값이 1에서 벗어나는 이유는 선미의 반류가 반경 방향과 원주 방향으로 불균일해 날개가 받는 받음각 분포가 균일 흐름과 다르기 때문이며, 여기에 난류도 차이도 더해집니다. 단축선은 대체로 1보다 약간 크고, 쌍축선은 유입 흐름이 비교적 균일해 1에 더 가깝게 나타나는 경향이 보고됩니다. 추력 일치법과 토크 일치법 중 무엇을 쓰느냐에 따라 값이 달라지므로, 자료를 비교할 때는 해석 기준을 함께 밝혀야 합니다.
주의할 점
효율이라는 이름이 붙었지만 에너지 변환 비율이 아니라 두 조건의 비교값이므로 1을 넘을 수 있습니다. 프로펠러효율이 프로펠러 자체의 성능을 뜻하는 것과 달리, 이 값은 선체와의 상호작용 보정에 해당합니다.