난류 유동 해석을 위한 Hybrid RANS/LES와 Correlation 기반 천이모델의 혼합에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 경계층내의 층류-난류 천이현상과 비정상 후류의 모사를 위해 hybrid RANS/LES 기법과 correlation기반 천이모델을 병합한 blended 모델들을 개발하였다. Base 모델들이 관심 영역에서 제대로 동작하게 하고 영역간 원할한 전환를 위하여 r-Re_theta 천이모델 및 k-w SST 모델의 함수에 기반한 새로운 blending 함수를 개발하였다. 새로운 blended 모델은 비정렬 격자에 기반한 3차원 비압축성 유동 해석 코드에 적용되었다. 초임계 레이놀즈수의 원형 실린더, 고받음각 익형, 직선운동하는 축 대칭 수중운동체를 통해 blending 함수와 blended 모델들의 검증을 수행하였다. Blended 모델의 해석 결과는 base 모델들의 결과 및 실험치들과 비교하였다. 새로운 blending 함수는 base 모델들간의 원할한 변환을 보장하였으며, blended 모델들은 경계층 천이와 비정상 후류 변동을 동시에 포착하는데 있어 잘 동작하였다.