An Experimental Study of Roughness Effects on the Turbulent Flow Downstream of a Backward-Facing Step

조도가 후향계단 주위의 난류유동에 미치는 영향에 대한 실험적 연구

An experiment has been carried out to investigate the aerodynamic effect of surface roughness on the characteristics of the turbulent separation and reattaching flow downstream of a backward-facing step. The distributions of boundary layer parameters, forward-flow fraction and turbulent stresses in the region near the reattachment point are measured with a split film sensor. It is demonstrated that the streamwise distributions of the forward-flow fraction in the recirculation and reattachment regions are similar, independent of the roughness. The reattachment length is found to be only weakly affected by the roughness. It is also shown that the velocity profile on the rough surface approaches to that of the equilibrium turbulent boundary layer faster than that on the smooth surface in the redeveloping region after reattachment.

본 연구에서는 다른 실험 조건은 일정하게 유지하면서 아래 벽면의 표면조도 를 체계적으로 변화시켜 표면조도가 후향계단 뒤의 재부착 흐름 및 재발달경계층에 미 치는 영향을 조사하고자 하며 구체적인 내응은 다음과 같다. (1) 표면조도가 재부착 길이와 재발달경계층에 미치는 영향의 조사. (2) 표면조도가 평균속도와 난류량 분포 에 미치는 영향의 조사. (3) 여러 종류 표면조도 변화에 따른 재부착길이와 재발달 경 계층 회복에 미치는 영향과 결과의 상호 비교.