Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference (한국음향학회:학술대회논문집)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지

Numerical analysis of cavitation behavior and noise using Eulerian-Lagrangian method

Eulerian-Lagrangian 기법을 이용한 캐비테이션 거동과 소음의 수치적 해석

  • Seol Hanshin (Aeroacoustics & Noise Control Lab. School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Park Kwangkun (Aeroacoustics & Noise Control Lab. School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Lee Soogab (Aeroacoustics & Noise Control Lab. School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University)
  • 설한신 (서울대학교 기계항공공학부 공력소음 및 소음제어 연구실) ;
  • 박광근 (서울대학교 기계항공공학부 공력소음 및 소음제어 연구실) ;
  • 이수갑 (서울대학교 기계항공공학부 공력소음 및 소음제어 연구실)
  • Published : 2004.05.01
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Abstract

본 논문에서는 수중익 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 거동 및 소음을 Eulerian-Lagrangian 기법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. Eulerian-Lagrangian 기법은 캐비테이션 버블이 유동장에 미치는 영향이 거의 없다는 가정하에 유동장과 캐비테이션 거동을 일방으로 연계하여 해석하는 방식이다. 수중익 버블 캐비테이션 해석을 위한 유동장은 비압축성 RAMS 방정식을 해석하여 구하고 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 유동장은 일반적 CFD 기법의 큰 수치 소산으로 그 특성이 잘 나타나지 않으므로 Sculley 볼텍스 모델을 이용하여 해석한다. 해석한 유동장 정보를 입력치로 하고 버블의 지배 방정식인 Rayleigh-Plesset 방정식과 Newton의 제2법칙에 근거한 궤적 방정식을 연계하여 캐비테이션의 성장-붕괴와 운동을 예측한다. 계산된 거동 정보를 이용하여 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 소음을 예측하였다. 본 연구는 수중 운동체에서 발생하는 캐비테이션의 거동과 소음의 특성을 파악하고 그에 따른 대비책을 마련하는 기본 연구로서 활용할 수 있을 것이다.

Keywords