• Wind and Structures
• /
• 제30권4호
• /
• pp.367-378
• /
• 2020

Two-dimensional Delayed Detached Eddy Simulation (DDES) was carried out to investigate the uniform flow over a twin-box bridge deck (TBBD) with various gap ratios of L/C=5.1%, 12.8%, 25.6%, 38.5%, 73.3% and 108.2% (L: the gap-width between two girders, C: the chord length of a single girder) at Reynolds number, Re=4×104. The aerodynamic coefficients of the prototype deck with gap ratio of 73.3% obtained from the present simulation were compared with the previous experimental and numerical data for different attack angles to validate the present numerical method. Particular attention is devoted to the fluctuating pressure distribution and forces, shear layer reattachment position, wake velocity and flow pattern in order to understand the effects of gap ratio on dynamic flow interaction with the twin-box bridge deck. The flow structure is sensitive to the gap, thus a change in L/C thus leads to single-side shedding regime at L/C≤25.6%, and co-shedding regime at L/C≥35.8% distinguished by drastic changes in flow structure and vortex shedding. The gap-ratio-dependent Strouhal number gradually increases from 0.12 to 0.27, though the domain frequencies of vortices shedding from two girders are identical. The mean and fluctuating pressure distributions is significantly influenced by the flow pattern, and thus the fluctuating lift force on two girders increases or decreases with increasing of L/C in the single-side shedding and co-shedding regime, respectively. In addition, the flow mechanisms for the variation in aerodynamic performance with respect to gap ratios are discussed in detail.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권10호
• /
• pp.955-966
• /
• 2009

초음속 유동장 내의 축대칭 기저유동에 DES 기법을 적용하였다. 이 기법은 RANS 모드에서는 Spalart-Allmaras (S-A) 난류 모델을 사용하고, Large-eddy simulation (LES) 모드에서는 부격자 모델을 기반으로 하고 있다. LES 보다 비교적 적은 비용을 갖는 DES 기법을 사용하여 기저 유동장과 기저 압력을 정교게 예측할 수 있었다. 기저유동의 정확한 예측을 위해 경계층 두께, 운동량 두께, 표면마찰과 같은 기저 가장자리 유동 물성치를 Dutton 등의 실험과 비교하였다. DES는 하류영역에서의 전단층 말림, 큰 에디 운동, 재순환영역 내의 작은 에디 운동 같은 비정상 난류 운동의 물리적 현상을 잘 모사 하였다. 또한, 경험상수 $C_{DES}$ 1.2를 사용한 현재 결과가 일반적인 경험상수 $C_{DES}$ 0.65에 비해 실험과 잘 일치함을 보여준다.

• 한국음향학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.261-269
• /
• 2021

공동 유동과 이로 인한 소음에 관한 대부분의 기존 연구들은 효율성이라는 장점 때문에 비압축성 가정의 검증 없이 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes 방정식에 기반한 수치 해석 방법을 사용하고 있다. 하지만 지금까지 비압축성 가정이 공동 유동과 소음의 예측에 미치는 영향에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 날개 끝 와류공동 유동과 소음에 대한 유체의 압축성 영향을 고찰하기 위하여 날개 끝 와류 공동을 대상으로 비압축성 기반의 해석과 압축성 기반의 해석을 모두 수행하고, Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 적용하여 공동 소음을 예측하고 비교하였다. 상류 방향의 유동 영향을 고려하기 위하여, 스큐각이 17°인 수중 추진기를 장착한 DARPA Suboff 잠수함 몸체를 고려하였다. 해석 영역은 실험결과와의 비교를 위하여 선박해양플랜트연구소에서 보유하고 있는 대형 캐비테이션 터널의 시험부와 동일하게 설정하였다. 날개 끝 와류 공동을 정확하게 예측하기 위하여 고정확도의 비정상 상태 지연박리와류모사 해석방법을 적응형 격자 기법과 연계하여 사용하였다. 압축성 유동 해석기법을 이용하여 예측한 음향 스펙트럼이 실험결과와 더 일치하는 결과를 확인하였다.