난류경계층 내에 놓인 입방체 상부의 유동특성에 관한 연구
Flow Structure on the Roof of a Cube Placed in a Turbulent Boundary Layer
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초록
난류 경계층 유동과 물체주위의 상관유동 및 그 물체 주위에서의 부압 생성과 관련, 그 유동특성에 대한 이해를 높이기 위하여 두꺼운 난류 경계층 내에 놓인 큐브물체 주위의 박리유동에 대해 연구를 수행하였다. 2차원의 PIV와 열선유속계를 이용하여 풍동 내에서 두꺼운 경계층을 생성시키는 실험이 수행되었다. 실험은 큐브의 높이h에서 측정된 유속 U에 근거한 레이놀즈 수 18,600에서부터 346,000의 범위에서 수행되었으며, 이 레이놀즈 수의 범위는 평균유동이 레이놀즈 수와 관계없이 충분히 크다고 판단된다. 본 연구에서 큐브의 선단주위와 상부에서의 유동장 측정결과들을 제시할 것이다. 연구결론으로 레이놀즈 효과는 평균표면압력이라든지 표면근처의 평균유속과 같은 평균유동특성에 별 영향을 미치지 않았지만, 섭동장은 큰 영향을 나타내고 있었다.
Abstract
The separated flow around a surface mounted cubic obstacle placed in a deep turbulent boundary layer has been studied with the aim to understand the flow structures responsible for producing extreme suction pressures on the roof of a surface-mounted cube normal to a thick turbulent boundary layer. The experiment includes wind tunnel work with 2D PIV and (modern) thermal anemometry systems. The experiments are carried out at Reynolds numbers, based on the velocity U at the cube height h, of 18,600 to 346,000, and large enough that the mean flow is effectively Reynolds number (Re) independent. The study will present the measurement results of the flow fields around the leading edge of the cube, and the separated flows above the cube. It is concluded that Re effects are insignificant on mean flow quantities such as mean surface pressures or mean velocities near the surface, but the fluctuating fields are still questionable.
참고문헌 (6)
- "The flow around a surface mounted cube in uniform and turbulent streams" (1977)
- "풍공학 모형실험에서 레이놀즈수의 영향", 9(2), pp.134~143 (2005)
- "On simulating the lower third of the urban adiabatic boundary layer in a wind tunnel", pp.691~705 (1973)
- "Wind tunnel simulation of the adiabatic atmospheric boundary layer by roughness" (1978)
- "Wind-tunnel simulation of the atmospheric boundary layer a report on Euromech 50" (1975)
- "Observations of Reynolds number sensitivity in the separated flow region on a bluff body", 73, pp.231~249 (2001)