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초음속 유동에서 기저유동의 Detached Eddy Simulation
Detached Eddy Simulation of Base Flow in Supersonic Mainstream 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.37 no.10, 2009년, pp.955 - 966  

신재렬 (부산대학교 항공우주공학과 대학원) ,  문성영 (부산대학교 항공우주공학과 대학원) ,  원수희 (서울대학교 기계항공공학부 대학원, 부산대학교 부품소재산학협력연구소) ,  최정열 (부산대학교 항공우주공학과)

초록
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초음속 유동장 내의 축대칭 기저유동에 DES 기법을 적용하였다. 이 기법은 RANS 모드에서는 Spalart-Allmaras (S-A) 난류 모델을 사용하고, Large-eddy simulation (LES) 모드에서는 부격자 모델을 기반으로 하고 있다. LES 보다 비교적 적은 비용을 갖는 DES 기법을 사용하여 기저 유동장과 기저 압력을 정교게 예측할 수 있었다. 기저유동의 정확한 예측을 위해 경계층 두께, 운동량 두께, 표면마찰과 같은 기저 가장자리 유동 물성치를 Dutton 등의 실험과 비교하였다. DES는 하류영역에서의 전단층 말림, 큰 에디 운동, 재순환영역 내의 작은 에디 운동 같은 비정상 난류 운동의 물리적 현상을 잘 모사 하였다. 또한, 경험상수 $C_{DES}$ 1.2를 사용한 현재 결과가 일반적인 경험상수 $C_{DES}$ 0.65에 비해 실험과 잘 일치함을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

DES method is applied to an axisymmetric base flow at supersonic mainstream. The model is based on the Spalart-Allmaras (S-A) turbulence model in the RANS mode, and is based on the subgrid scale model in the Large-eddy simulation (LES) mode. Accurate predictions of the base flowfield and base pressu...

주제어

#기저유동  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
RANS 계산에 사용되는 난류모델의 경우 난류 에너지 소산을 제대로 모사하지 못하는 이유는? 46 축대칭 초음속 기저유동 실험 이후 RANS 난류모델의 성능 검증을 위하여 많은 연구자들은 기저유동의 RANS 계산을 수행하였다. RANS 계산에 사용되는 난류모델의 경우 전영역의 난류를 모델화하기 때문에 난류 에너지 소산을 제대로 모사하지 못하므로 대부분의 RANS 계산은 실험과 같은 평평한 기저압력을 보여주지 못하였다. 때문에 DNS, LES, DES와 같이 와류를 직접 포착하여 에너지 소산과정을 모사할 수 있든 기법 들을 이용한 연구들이 수행되었다.
DES 기법은 RANS 모드에서 어떤 난류 모델을 사용하는가? 초음속 유동장 내의 축대칭 기저유동에 DES 기법을 적용하였다. 이 기법은 RANS 모드에서는 Spalart-Allmaras (S-A) 난류 모델을 사용하고, Large-eddy simulation (LES) 모드에서는 부격자 모델을 기반으로 하고 있다. LES 보다 비교적 적은 비용을 갖는 DES 기법을 사용하여 기저 유동장과 기저 압력을 정교게 예측할 수 있었다.
기저유동 연구는 몇년대 이후 꾸준히 수행되고 있는가? 기저유동 연구는 60년대 이후 꾸준히 수행되고 있으며, 대표적으로는 미육군 탄도연구소와 일리노이 주립대(UIUC)의 Dutton 등[1-3]의 실험을 꼽을 수 있다. Herrin과 Dutton[1]의 마하수 2.
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참고문헌 (24)

  1. Herrin, J.L., and Dutton, C.J., “Supersonic Near-Wake Afterbody Boattailing Effects on Axisymmetric Bodies”, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 31, No. 6, pp. 1021-1038, 1994. 

    상세보기 crossref

  2. Mathur, T., and Dutton, C.J., “Velocity and Turbulence Measurements in a Supersonic Base Flow with Mass Bleed”, AIAA Journal, Vol. 34, No. 6, pp. 1153-1159, 1996. 

    상세보기 crossref

  3. Mathur, T., and Dutton, C.J., “Base Bleed Experiments with a Cylindrical Afterbody in Supersonic Flow”, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 33, No. 1, pp. 30-37, 1996. 

    상세보기 crossref

  4. Sandberg, R.D., and Fasel, H., “Direct Numerical Simulations of Transitional Supersonic Base Flows”, AIAA Paper No. 2005-98, 2005. 

  5. Fureby, C., Nilsson, Y., and Andersson, K., “Large Eddy Simulation of Supersonic Base Flow”, AIAA Paper No. 99-0426, 1999. 

  6. Forsythe, J.R., Hoffmann, K.A., Cummings, R.M., and Squires, K. D., “Detached Eddy Simulation with Compressibility Corrections Applied to a Supersonic Axisymmetric Base Flow”, Journal of Fluids Engineering, Vol. 124, pp. 911-923, 2002. 

    상세보기 crossref

  7. Baurle, R.A., and Tam, C.-J., Edwards, J.R., and Hassan, H. A., “Hybrid Simulation Approach for Cavity Flows: Blending, Algorithm and Boundary Treatment Issues”, AIAA Journal, Vol. 41, No. 8, pp. 1463-1480, 2003. 

    상세보기 crossref

  8. Kawai, S., Fujii, K., “Computational Study of Supersonic Base Flow Using Hybrid Turbulence Methodology”, AIAA Journal, Vol. 43, No. 6, pp. 1265-1275, 2005. 

    상세보기 crossref

  9. Simon, F., Deck, S., and Guillen, P., and Sagaut, P., “Reynolds-Averaged Navier？Stokes/Large-Eddy Simulations of Supersonic Base Flow”, AIAA Journal, Vol. 44, No. 11, pp. 2578-2590, 2006. 

    상세보기 crossref

  10. Spalart, P.R., Deck, S., Shur, M.L., Squires, K. D., Strelets, M.K., and Travin, A.K., “A new version of detached-eddy simulation, resistant to ambiguous grid densities”, Theor. Comput. Fluid Dyn., Vol. 20, pp. 181-195, 2006. 

    상세보기 crossref

  11. Shur, M., Spalart, P.R., Strelets, M. and Travin, A., “Detached-eddy simulation of an airfoil at high angle of attack”, 4th International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements, Elsevier Science, Amsterdam, pp. 669？678, 1999. 

    상세보기 crossref

  12. Spalart, P.R., Allmaras, S.R., “A One Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows”, AIAA Paper No. 92-0439, 1992. 

  13. Yamamoto, S., and Daiguji, H., “Higher order accurate Upwind Schemes for Solving the Compressible Euler and Navier-Stokes Equations”, Computers and Fluids, Vol. 22, No. 2/3, pp. 259-270, 1993. 

    상세보기 crossref

  14. Kim, K.H., Kim, C., “Accurate, efficient and monotonic numerical methods for multi-dimensional compressible flows Part II: Multi-dimensional limiting process”, Journal of Computational Physics, Vol. 208, pp. 570-615, 2005. 

    상세보기 crossref

  15. Rumsey, C.L., Sanetrik, M.D., Biedron, R.T., Melson, N.D., Parlette, E.B., “Efficiency and Accuracy of Time-Accurate Turbulent Navier-Stokes Computations”, Computers & Fluids, Vol. 25, No. 2, pp. 217-236, 1996. 

    상세보기 crossref

  16. Wilcox, D.C., Turbulence Modeling for CFD, DCW Industries, Inc., 1993. 

  17. Georgiadis, N.J., Alexander, J.I.-D. and Reshotko, E., “Development of a Hybrid RANS/LES Method for Compressible Mixing Layer Simulations”, NASA/TM-2991-21076, 2001. 

  18. Chuang, C.C., and Chieng, C.C., “Supersonic Base Flow Computation Using Higher-Order Closure Turbulence Models”, Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 33, No. 3, pp. 374-380, 1996. 

    상세보기 crossref

  19. Jeong, J., and Hussain, F., “On the Identification of a Vortex”, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 285, pp. 69-94, 1995. 

    상세보기 crossref

  20. Shin, J.-R., Cho, D.-R., Won, S.-H., Choi, J.-Y., ”Hybrid RANS/LES Study of Base-Bleed Flows in Supersonic Mainstream”, AIAA Paper No. 2008-2588, 2008. 

  21. 신재렬, 원수희, 최정열, “초음속 유동장에서 기저 유동의 Detached Eddy Simulation”, 2008년도 한국전산유체공학회 추계학술대회, pp. 104-110, 2008. 

  22. Constantinescu, G.S., Squires, K.D., “LES and DES Investigations of Turbulent Flow Over a Sphere”, AIAA Paper No. 2000-540, 2000. 

  23. Shur, M., Strelets, M., Zaikov, L., Gulyaev, A., Kozlov, V., and Secundov, A., “Comparative Numerical Testing of One- and Two-Equation Turbulence Models for Flows with Separation and Reattachment”, AIAA Paper No. 95-0863, 1995. 

  24. Scotti, A., and Meneveau, C., Lilly, D.K., “Generalized Smagorinsky Model for Anisotropic Grids”, Phys. Fluids A, Vol. 5, No. 9, pp. 2306-2308, 1990. 

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