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난류연소에 있어서의 대형 소용돌이 시뮬레이션

전문가 제언: ○ 난류 연소의 대형-소용돌이 시뮬레이션(LES)은 상대적으로 새로운 연구 분야이다. 최근 수년간 많은 연구가 수행되었지만 연소 LES에 대해 완전하게 예측하기 위한 많은 기본적인 질문이 아직도 남아 있고 비반응성 유동의 LES에 대한 일상적 실행도 재검토되어야 한다. 현재 검토되는 것들은 예비 혼합되지 않은 그리고 예비 혼합된 난류 연소에 대한 레이놀즈-평균화된 Navier-Stokes(RANS)와 LES 연소 모델 사이의 기본적인 차이를 강조하는 것, LES에 대해 미해결된 일부 질문과 모델링 이슈를 입증하는 것과 미래에 대한 전망을 제시하는 것이다.

○ LES가 RANS보다 더 수치적으로 비싼 기법이기는 하지만, 두 가지의 큰 이점을 갖고 있다. 첫째로 난류 운동에너지의 대부분을 차지하고 있는 난류의 큰 크기 운동과 난류의 거동을 제어하는 것을 해석하였고, 따라서 직접적으로 수치적 계산이 된다. 둘째로 큰 크기 거동에 대한 지식과 적용된 모델이 필터 크기에 개별적으로 타당해야 한다는 가정이 동적 모델이라고 불리는 수식을 만들어 냈는데, 모델의 계수가 해의 일부로서 결정되어진다.

○ LES에 있어서 난류 영역은 해석된 큰-크기와 해석 안 된 작은-크기로 나눠진다. 공간적인 필터링 작업이 동시적인 난류 영역에 적용되어서, 필터 크기 보다 작은 길이를 갖는 난류 운동을 제거한다. 따라서 남아있는 큰 크기의 속도장에 대한 지배방정식은 크기 또는 그 보다 작은 그리드 공간을 갖는 메시를 사용하는 불연속화에 의해 해석될 수 있다.

저자: Pitsch, H
자료유형: 학술정보