Computation of Turbulent Flow around Wigley Hull Using 4-Stage Runge-Kutta Scheme on Nonstaggered Grid

정규격자계와 4단계 Range-Kutta법을 사용한 Wigley선형 주위의 난류유동계산

Reynolds Averaged Navier-Stokes equations are solved numerically for the computation of turbulent flow around a Wigley double model. A second order finite difference method is applied for the spatial discretization on the nonstaggered grid system and 4-stage Runge-Kutta scheme for the numerical integration in time. In order to increase the time step, residual averaging scheme of Jameson is adopted. Pressure field is obtained by solving the pressure-Poisson equation with the appropriate Neumann boundary condition. For the turbulence closure, 0-equation turbulence model of Baldwin-Lomax is used. Numerical computation is carried out for the Reynolds number of 4.5 million. Comparisons of the computed results with the available experimental data show good agreements for the velocity and pressure distributions.

Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치해석하여 Wigley 선형 주위의 난류유동을 계산하였다. 정규격자상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-kutta법을 이용하였다. 시간 증분을 크게 하기 위하여 Jameson의 잔류항 평균 기법을 사용하였다. 압력 Poisson 방정식으로부터 압력장을 구하였고 난류닫음 조건을 만족시키기 위하여 Baldwin-Lomax의 난류 모형을 사용하였다. 수치계산은 레이놀드수가 $4.5{\times}10^6$에서 수행하였고 계산된 속도와 압력분포는 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.