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RANS 모델링을 이용한 Hump 형상의 박리 유동에 대한 연구
THE STUDY ON THE SEPARATED FLOW OF A HUMP USING RANSMODELING 원문보기

한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering, v.22 no.1 = no.76, 2017년, pp.8 - 14  

이재훈 (대한항공기술연구원, 개발 1팀) ,  배중헌 (대한항공기술연구원, 개발 1팀) ,  정경진 (국방과학연구소, 4연구본부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, separated flow characteristics is studied using the RANS(Reynold-averaged Navier-Stokes) modeling. The analysis is performed for the NASA's hump configuration which is the combination of a flat plate and a hump. This configuration was used in NASA's flow control workshop and it was on...

주제어

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  • 실제의 실험 형상은 3차원이지만 해석은 2차원 유동으로가정하여 수행되었다. 해석에는 상용 유동 해석 프로그램인Fluent 15.
  • 압력과 속도의 연성(coupling)에는coupled 기법이, 수치 유속(numerical flux)에는 2차 정확도의상류 차분이 사용되었다. 정상 상태로 가정하였으며 시간 전진에는 내재적(implicit) 기법을 적용하였다. 점성을 고려하기위해 난류 모델을 사용하였으며 Spalart-Allmara(S-A)와SST(Shear Stress Transport) 난류 모델의 해석 결과를 실험과 비교하였다[10,11].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유동의 박리에 대한 정확한 예측이 공력해석이 중요한 이유는 무엇인가? 단차(step), 무딘 형상(bluff body)의 동체와 레이돔 주위에는 유동의 박리가 발생해 공력성능에 영향을 준다. 따라서 유동의 박리에 대한 정확한 예측은 공력해석에서 중요하다.
hump형상이란 무엇인가? NASA의 hump 형상은 2004년에 개최된 NASA의 CFDValidation of Synthetic Jets and Turbulent Separation Control 워크샵의 세 번째 문제로 제시되었다[4]. 이 형상은 평판에hump를 부드럽게 접합시킨 형상으로, 곡선 형상에서 발생하는 유동 박리의 분석 및 검증에 유용하다. 또한, 유동 제어가Received: December 28, 2016, Revised: March 15, 2017,Accepted: March 15, 2017.
압력과 속도 및 수치 유속에는 어떤기법이 사용되었는가? 0이 사용되었다[9]. 압력과 속도의 연성(coupling)에는coupled 기법이, 수치 유속(numerical flux)에는 2차 정확도의상류 차분이 사용되었다. 정상 상태로 가정하였으며 시간 전진에는 내재적(implicit) 기법을 적용하였다.
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참고문헌 (12)

  1. 1985, Driver, D.M. and Seegmiller, H.L., "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow," AIAA Journal, Vol.23, No.2, pp.163-171. 

  2. 1992, Almeida, G.P., Durao, D.F.G. and Heitor, M.V., "Wake Flows Behind Two Dimensional Model Hills," Experimental Thermal and Fluid Science, Vol.7, pp.87-101. 

  3. 2004, Greenblatt, D., Paschal, K.B., Yao, C.S., Harris, J., Schaeffer, N. and Washburn, A.E., "A Separation Control CFD Validation Test Case. Part 1," AIAA 2004-2220. 

  4. 2004, Rumsey, C.L., Gatski, T.B., Sellers, W.L., Vatsa, V.N. and Viken, S.A., "Summary of the 2004 CFD Validation Workshop on Synthetic Jets and Turbulent Separation Control," AIAA 2004-2217. 

  5. 2004, Krishnan, V., Squires, K.D. and Forsythe, J.R., "Prediction of Separated Flow Characteristics over a Hump using RANS and DES," AIAA 2004-2224. 

  6. 2005, Balakumar, P., "Computations of Flow over a Hump Model using High Order Method with Turbulence Modeling," AIAA 2005-1270. 

  7. 2006, You, D., Wang, M. and Moin, P., "Large-eddy simulation of flow over a wall-mounted hump with separation control," AIAA Journal, Vol.44, No.11, pp.2571-2577. 

  8. 2013, Cappelli, D. and Mansour, N.N., "Performance of Reynolds Averaged Navier-Stokes Models in Predicting Separated Flows: Study of the Hump Flow Model Problem," AIAA 2013-3154. 

  9. 2013, Ansys, Ansys Flunet 15.0: User's Guide, Ansys. 

  10. 1992, Spalart, P.R. and Allmaras, S.R., "A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows," AIAA 92-0439. 

  11. 1994, Menter, F.R., "Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications," AIAA Journal, Vol.32, No.8, pp.1598-1605. 

  12. 1998, Krist, S.L., Biedron, R.T. and Rumsey, C.L., "CFL3D User's Manual (Version 5.0)," NASA TM-208444. 

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