채널내 사각실린더 주위 난류유동의 LES
 
 
* Simulation of passive particles released upstream of the cylinder

* Number of grid points: 224*144*64

* Re=3,000

* Blockage Ratio : 20%

 
 
연구비 지원기관 : 한국학술진흥재단
책임연구원 : 양경수
연구보조원 : 김도형
 
유동장 내에 실린더형 장애물이 유동방향과 일정한 각을 이루면서 존재하는 경우, 실린더 후류 방면으로의 와흘림에 의한 카르만 와류가 생성되어 대류되는데, 이 카르만 와류에 대한 이해는 물리적인 관심에서 뿐 만 아니라, 공학적인 관점에서도 오랜 기간동안 연구되어온 고전적인 주제들 중의 하나이다. 카르만 와류의 유동현상에서 두드러진 특징 중의 하나는 이러한 와류에 의해 실린더에 주기적인 하중이 작용한다는 것이다. 이러한 주기적인 하중은 실린더로부터 하류로 번갈아 흘려지는 와류에 의해 실린더 면에 작용하는 압력이 주기적인 변화를 하기 때문이다. 만약, 이러한 하중의 진동수가 구조물의 고유진동수와 비슷하면 공진현상에 의해 구조물의 안정성에 치명적인 결과를 초래할 수도 있다. 이러한 문제 때문에 그동안 많은 연구가 진행되어져 왔는데, 유동구조의 위상학적인 유사성에도 불구하고, 사각단면의 실린더보다는 원통형 실린더 주위 유동에 대하여, 또한 채널 내에서의 실린더 주위 유동 보다는 열린 공간에서의 실린더 주위 유동에 대한 연구가 더 많이 수행되어져 왔다. 본 연구에서는 Nakagawa et al.의 실험과 동일한 유동형상 및 유동조건에서 LES를 수행하여 그들의 실험결과와 정성적 및 정량적으로 비교함으로써 그들의 실험결과를 수치적으로 검증하였다. 또한 LES에 의한 Eulerian 유동장 해석과 수동 입자를 이용한 Lagrangian 해석을 병행하여 평판과 실린더 상호간의 영향을 상세히 고찰하였다.
 
관련논문:Do-Hyeong Kim, Kyung-Soo Yang, Mamoru Senda, Large-Eddy Simulation of turbulent flow past a square cylinder confined in a channel , 2004, Computers and Fluids,Vol.33,pp.81-96.