난류경계층에 놓인 2차원 및 3차원 트렌치 공동 주위의 표면압력변동 특성에 관한 연구 = Study on the Surface Pressure Variation around 2 and 3-Dimensional Trench Cavities Under Turbulent Boundary Layer

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The paper aims to study on the surface pressure variation around open cavities under turbulent boundary flow. RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) modeling was applied for making a numerical simulation of turbulent flow. 2-equation models used in this paper include standard k-ε and k-ω SST model. In order to understand the flow and surface pressure variation around the cavities, the calculations are made on a series of 2 and 3-dimensional open trench cavities placed in a turbulent boundary layer at a Reynolds number of 1.6×10^4 based on the velocity at free stream velocity U_∞ and length of the cavity L. For getting an appropriate solution in the RANS equation for a cavity flow, the computational mesh is densely attracted to the cavity surface and coarsely far-field, as this also aids saving the computation cost and rapid convergence. The results include the flow and surface pressure variations inside cavities with the two different turbulence models.

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 난류경계층에 놓인 2차원 및 3차원 트렌치 공동 주위에서 나타나는 유동 및 표면압력 변동특성에 관한 연구이다. RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 기법을 적용하여 공동 주위 난류 유동을 2차원 및 3차원 격자를 구성하여 수치적으로 모사하였다. 여기서 사용된 난류모델은 RANS 2-방정식 난류모델로 표준 k-ε모델과 k-ω SST 모델이 사용되었으며, 적용된 모델링의 차이에 따른 트렌치 공동 주위의 유동 및 표면의 압력특성을 알아보았다. 적용된 난류모델이 타당한 해를 가지기 위해서 공동의 벽면에 격자를 밀집시켜 격자의존성에 의한 영향을 최소화 하였다. 트렌치 공동유동의 특성을 일반화하기위해 사용된 레이놀즈수는 특성길이와 유동장의 자유흐름속도를 기준으로 하였으며, 그 크기는 1.6×10^4이다. 본 연구의 최종 목적은 2가지의 난류모델에 의한 영향과 2차원 및 3차원 트렌치 공동내부의 표면압력 결과를 통해 공동 주위 유동 특징을 파악하고자 하였다.

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