자유유동 난류의 천이에의 영향에 대한 LES를 이용한 전산 해석적 연구
 
 
*Vortex shedding from a circular cylinder; Spanwise vorticity contours of laminar flow around a circular cylinder.

*Number of Grid : 384*128

* Re (Reynolds Number) = 160

 
 
연구비 지원기관: 한국과학재단
책임연구원: 양경수
연구조원: 황종연
 
본 연구에서는 전산해석을 이용하여 박리전단층 천이현상에 영향을 주는 주요 인자의 하나인 자유유동 난류(freestream turbulence)의 변화에 따른 천이현상의변화를 고찰한다. 자유유동 난류와 같은 외부적으로 가해진 교란이 전단층으로 들어와 불안정한 파동을 일으키는 과정을 'receptivity'라고 불리우며, 이는 유동불안정성 및 천이과정의 연구에 중요한 역할을 담당하고 있다. 강력한 수퍼컴퓨터의 개발과 수치해석법의 발전은 receptivity 현상의 연구에도 매우 큰 영향을 미쳐 3차원 비정상 Navier-Stokes solver에의한 수치모사가 매우 효과적인 연구수단으로 자리잡게 되었다. 이러한 수치모사 기법의 중요한 잇점은 교란환경의 완벽한 제어가 가능하여 특정한 종류의 교란을 분리하여 그 효과를 개별적으로 파악할 수 있다는 점이다. 지금까지의 receptivity에 관한 연구는 대부분 단순한 형태의 자유유동 교란에 의한 경계층의 반응에 국한되어 왔지만, 박리전단층의 receptivity를 다룬 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 경계층의 박리에 의해 생성된 박리전단층에 대하여 자유유동 난류의 변화에 따른 천이과정에의 영향을 LES 기법을 사용하여 고찰할 것이다. 본 연구에서는 두 가지 형태의 박리전단층이 고려될 것이다. 즉 박리점이 bluff body의 형상에 의하여 고정되는 경우와 박리점이 유동장내의 역압력구배에 의해 결정되는 원형 실린더 주위의 유동이 각각 고려된다. 후자의 경우에는 전자의 경우와는 달리 박리점을 미리 예측할 수 없다.