역압력 구배가 있는 난류 경계층 내 횡 방향 와류의 분포 경향

Abstract

직접수치모사를 이용하여 역압력 구배가 있는 난류 경계층 유동의 난류 구조를 통계적으로 조사하였다. 평형 역압력 구배 난류 유동장을 고찰하여 횡 방향 와류의 분포 경향을 구하였다. 벽 수직 방향 거리에 따른 와류 구조의 분포를 역압력 구배의 세기에 따라 조사하였고, 역압력 구배가 있을 때 강한 소용돌이가 압력 구배가 없을 때 보다 빈번하게 나타남을 확인하였다. 역방향으로 회전하는 횡 방향 와류가 압력 구배에 상관없이 비슷한 밀도를 나타낸 것에 반해, 정방향으로 회전하는 횡 방향 와류의 밀도는 역압력 구배에 의해 후류역에서 크게 증가하였다. 이들 와 구조는 역압력 구배가 있는 난류 경계층의 후류역에서 Reynolds 전단 응력의 최대값을 형성하는 큰 난류 구조를 유발한다.