Belangrijkste concepten
실린더 주변 유동에 대한 다양한 수치 기법의 성능을 평가하고, 고레이놀즈수 영역에서 정확한 결과를 얻기 위해서는 고차 및 압력 강건 기법이 필요함을 보여준다.
Samenvatting
이 논문은 실린더 주변 유동을 테스트 문제로 제안하고 있다. 레이놀즈수 범위 102 ~ 104에 초점을 맞추어, 다양한 유한요소 기법의 성능을 비교 분석하였다.
주요 내용은 다음과 같다:
실린더 주변 유동은 기본적인 유체역학 문제이자 실용적인 문제로, 블레이드리스 터빈 설계 등에 활용된다.
기존 연구에서 일부 수치 기법이 실험 결과와 상당한 차이를 보였는데, 이는 수치 기법의 한계 때문으로 판단된다.
본 연구에서는 다양한 유한요소 기법을 비교 분석하였다. 특히 고차 및 압력 강건 기법이 고레이놀즈수 영역에서 우수한 성능을 보였다.
반면 일반적으로 많이 사용되는 저차 Taylor-Hood 기법은 적절한 결과를 얻지 못했다.
레이놀즈수 1000 부근에서 유동이 혼돈 상태로 천이되는 것을 확인하였다.
Statistieken
레이놀즈수 120에서 평균 항력 계수는 약 1.348이고, 스트로할 주기는 약 11.34이다.
레이놀즈수 250에서 평균 항력 계수는 약 1.376이고, 스트로할 주기는 약 9.680이다.
레이놀즈수 500에서 평균 항력 계수는 약 1.448이고, 스트로할 주기는 약 8.82이다.
레이놀즈수 1000에서 평균 항력 계수는 약 1.54이고, 스트로할 주기는 약 8.36이다.
레이놀즈수 2000에서 유동은 더 이상 주기적이지 않으며, 평균 항력 계수는 약 1.65이다.