Numerical Analysis of the Vortex Shedding past a Square Cylinder with Moving Ground

Incompressible Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with $\varepsilon{-SST}$ turbulence model are adopted for the investigation of the flow fields between the square cylinder and the ground. When the grounds moves, the diminish of the shear layer intensity on the ground promotes the interaction between the lower and the upper separated shear layer of the cylinder. Hence vortex shedding occurs at the lower gap height than stationary ground. In the moving ground, the secondary shedding frequency disappears due to the absence of the separation bubble on the ground which exists in the stationary ground. In addition, the shedding frequency and aerodynamic coefficients in the moving ground become higher than those of the stationary ground.

지면 운동에 따른 정사각주 후류의 와류 유동장 수치 해석 Part I. 고정 지면과 이동 지면 비교

비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주 주위 유동과 지면의 간극 유동을 해석하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다. 지면 효과를 고려할 경우 고정 지면의 경우와는 달리 지면의 박리 거품이 존재하지 않게 되고, 이로 인하여 2차 박리 주파수는 나타나지 않는다. 이와 더불어 지면이 운동할 경우 고정 지면에 비해 더 높은 와류 배출 주파수와 공력 계수가 나타남을 확인하였다.