DOI QR코드

DOI QR Code

Measurement of the Laminar Boundary Layer in a Streamwise Corner by using PIV Technique

PIV 기법을 이용한 Streamwise Corner 층류 경계층 측정 연구

  • 박동훈 (KAIST 항공우주공학과 대학원) ;
  • 박승오 (KAIST 항공우주공학과) ;
  • 권기정 (한국항공우주연구원 공력구조팀) ;
  • 심호준 (한국항공우주연구원 공력구조팀)
  • Published : 2009.12.01

Abstract

The laminar boundary layer along a streamwise corner formed by two flat plates intersecting at right angle is measured by using Particle Image Velocimetry(PIV) technique. The free stream velocity ranges from 2.96m/s to 3.0m/s. The angle of incidence of the corner is set to 1.2 degree providing slightly favourable pressure gradient to ensure a laminar flow in the corner region. A round shape leading edge is used and the length of the model is about 1000mm. In the bisector plane, the measurement data show separation type velocity profiles having an inflection point which is a typical characteristic of laminar corner boundary layers. As the distance away from the bisector plane increases, velocity profiles are found to change into the Blasius profile. The change completes around half length of the boundary layer thickness in the bisector plane away from the bisector plane along the plate. In the bisector plane, the growth characteristic of the boundary layer thickness and the approximate similarity of velocity profiles are confirmed from the measurement data.

두 개의 평판이 직각으로 만나는 corner에서 형성되는 층류 경계층을 입자영상유속계 기법을 이용하여 측정하였다. 자유류 유속은 2.96 ~ 3.0 m/s, 층류 경계층이 형성 될 수 있도록 모델에 대한 유동의 입사각을 1.2도로 하여 작은 순 압력구배를 제공하였다. 모델의 앞전은 둥근 형상으로 처리하였으며 모델의 길이는 약 1000mm이다. 측정 결과는 이등분면에서 corner 경계층의 전형적인 특징인 변곡점을 가지는 박리형 속도 분포를 보여주었다. 이등분면에서 멀어져 감에 따라 속도 분포는 평판의 Blasius 분포로 변해가고, 이등분면 경계층 두께의 약 절반만큼 평판을 따라 멀어지면 변화가 완료된다. 앞전에서부터 하류로 감에 따라 이등분면에서의 경계층 성장 및 속도 분포의 유사 상사성을 측정 결과로부터 확인하였다.

Keywords

References

  1. M. Zamir, "Similarity and Stability of the Laminar Boundary Layer in a Streamwise Corner", Proc. R Soc. Lond. A, Vol. 377, No. 1770, pp. 269-288, 1981 https://doi.org/10.1098/rspa.1981.0124
  2. M. Zamir & A.D. Young, "Experimental Investigation of the Boundary Layer in a Streamwise Corner", Aeronautical Quarterly, Vol.21, Pt.4, pp. 313-339, 1970.
  3. H.A. El-Gamal & W.H. Barclay, "Experiments on the Laminar Flow in a Rectangular Streamwise Corner", Aeronautical Quarterly, Vol.29, pp. 75-97, 1978. https://doi.org/10.1017/S0001925900008350
  4. M. Zamir & A.D. Young, "Pressure Gradient and Leading Edge Effect on the Corner Boundary Layer", Aeronautical Quarterly, Vol. 30, pp. 471-484,1979. https://doi.org/10.1017/S0001925900008660
  5. S.G. Rubin & B.Grossman, "Viscous Flow Along a Corner : Part I Numerical Solution of Corner Layer Equation", Quart. Appl. Math., Vol.29, No.2, pp. 169-186, 1971. https://doi.org/10.1090/qam/99762
  6. S.S. Desai, & K.W. Mangler, "Incompressilbe Laminar Boundary Layer Flow Along a Corner Formed by Two Intersecting Planes", RAE Technical Report 74062, pp. 1-99,1974.