돌출된 표면위 유동에서의 불안정성 및 천이과정의 전산 해석적 연구

초록

본 연구에서는 첫째로 평판사이유동에서 한쪽 벽면의 2차원적 불균일성에의한 유동의 주 불안정성과 이차적 불안정성에 대해 직접수치모사를 이용한 전산해석을 수행하였다. 주 불안정성은 2차원적 현상으로, 낮은 레이놀즈 수에서는 정상해로 수렴하였고, 높은 레이놀즈 수에서는 비정상 주기해로의 Hopf bifurcation이 발생하였다. 이차적 불안정성은 3차원적 현상으로 높은 레이놀즈 수에서의 비정상 주기해가 3차원 교란에 불안정해지는 현상으로 본 논문에서 고려한 박리를 수반하는 복잡한 유동에도 비정상 기본해의 이차적 불안정성이 존재함이 확인되었다. 둘째로, 3차원 형상의 돌출물이 평판사이 유동의 한 쪽 벽면에 부착된 경우를 고려하였다. 돌출물 주위에서 말굽와류가 관찰되었고, 이 말굽와류와 후류가 이루는 envelope영역의 크기는 레이놀즈 수에 크게 영향을 받음이 확인되었다.