비정상 압력 구배에 의한 난류 경계층 유동 박리 현상의 동적 모드 분할 분석

Abstract

시간에 따라 변하는 비정상 압력 구배에 의해 발생한 난류 경계층 유동 박리 현상에 대해 직접 수치 모사와 동적 모드 분할 분석을 수행하였다. 압력 구배가 시간에 따라 진동하며, 각기 다른 전환 주파수 k=wLb /2U를 가지는 두 경우에 대해 계산을 수행하였다. 터빈 유동의 작동 범위내로 k=0.75인 경우, 대조군으로 이보다 빠른 영역의 k=3.75인 경우에 대하여 수치 해석을 진행하였다. k=3.75인 경우 박리 기포는 시간에 따라 높이 변화가 없는 데 반해 k=0.75인 경우 박리 기포의 높이, 재점착된 전단층의 거동도 시간에 따라 큰 변화를 보였다. 이 현상은 동적 모드 분할 기법을 적용한 결과 유의한 모드들로 분할되었으며, 이는 전단층의 거동을 잘 표현할 뿐만 아니라 주요 물리현상의 위치 및 주파수를 특정할 수 있음을 확인하였다.