포뮬형 안정성방정식(PSE)을 이용한 공력 경계층의 안정성 해석 = Stability Analysis of Aerodynamic Boundary Layer using PSE

국문 초록 (Abstract)

경계층의 안정성 해석은 유동의 천이 현상의 가장 기본적인 요소인 여러 형태의 섭동이 경계층의 유동에 따라 어떻게 증가 혹은 감소하는가를 해석하는 것이다. 본 발표에서는 포물형 안정 방정식(Parabolized Stability Equation; PSE)을 사용하여 몇 가지 유동 사례에 대한 안정성을 해석한 결과를 제시하고자 한다. 본 연구는 선형적인 안정성 해석과 비선형적인 안정성해석을 모두 포함한다. 본 연구의 여러 경우에 대한 해석을 위하여 일반 좌표계를 사용한 PSE 해석 코드를 개발하였고, 이를 잘 알려진 몇 가지 기본 사례에 대하여 검증을 하였다. 경계층 안정성 해석에 필수적인 전제는 평균 유동(mean flow) 데이터이다. 평균 유동장을 얻기 위해서는 경계층 방정식, Parabolized Navier-Stokes 방정식, Navier-Stokes 방정식을 경우에 따라 활용하였다. 구체적인 유동 안정성 해석 사례는 Airfoil 유동의 천이점 예측과 여러 유동 속도에서, smooth hump를 지나는 경계층의 유동 안정성 특성 변화를 포함하고 있다. 비압축성, 초음속, 극초음속 유동의 경계층 안정성이 smooth hump의 존재에 의해 어떻게 달라지는지를 선형 및 비선형 해석을 통하여 살펴보았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Stability analysis focuses on how various perturbations grow or decay inside the boundary layer, which is a well known fundamental mechanism of transition process. In this presentation, we report some cases of boundary layer stability analysis results by using Parabolized Stability Eauations. The analyses carried out include both linear and non-linear analysis. For the analyses, a PSE based stability analysis code was made in general curvilinear coordinate system and validated through several bench-mark problems. For the stability analysis, mean flow data is essential. For the mean flow computations, we used either boundary layer equation approach, or PNS method, or NS method depending on the cases studied. Results concerning the prediction of transition of airfoil flow, and those concerning effects of a smooth hump on the boundary layer stability in incompressible, supersonic and hypersonic cases. Both linear and non-linear analysis were carried out in the study of smooth hump case.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론
• 참고문헌