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뒷전와류 교란에 의한 유동천이

전문가 제언: ○ 유동하는 평판뒷전 자유흐름의 불안정한 파동이 무 점성의 불안정을 자극하여 경계층 난류 점을 생성시켜 섭동장에서 제트화한 교란이 경계층 내부 깊숙이 침투하면서 난류로 천이된다.

○ 지속적 상승속도는 섭동작용으로 제트기류를 생성한다. 섭동 제트기류의 특성은 입구교란 즉 경계층 내부에서 진행방향으로 발생한 와류는 하부유동에서 최대에너지로 성장될 수 있고 층류의 와류영향은 직접 받으나 와류섭동 영향은 받지 않는다.

○ 인접한 후류 사이의 순간적 주파수 간헐성이 자유흐름을 섭동하므로 천이는 후류이동의 영향을 많이 받아 압력감소 구배와 함께 난류를 생성한다. 압력감소 구배는 레이놀즈수가 적어(2,000 이하)도 Kelvin Hellmhtz 불안정을 유발하며 후류가 있으면 와류작용으로 난류를 생성한다.

○ 선형, 비선형 이론 등으로 유체유동의 상태와 층류진동 등 많은 문제들을 해결 했으나 천이길이, 경계층의 섭동, 제트기류 교란, 천이 및 후류에 관한 과정은 아직도 완전한 이론이 정립되지 못하고 있다.

○ 흐름의 변화는 전단에너지의 운동량 변화와 관계되므로 많은 연구 자료를 근거로 유속, 온도, 압력, 점성과 마찰, 형상과 구조 등 많은 변화조건들을 CFD에 의한 직접 수적모의실험(DNS) 방법으로 불확실한 뒷전와류 문제들을 해결하여 정확히 천이를 예측하여 터보기계, 비행기 및 위성 등 많은 유체설비의 사고예방과 에너지를 절약하도록 한다.

저자: Durbin, P; Wu, XH; AF Durbin, Paul; Wu, Xiaohua
자료유형: 학술정보