𝑅𝑒 = 50000에서의 NACA0012 익형 주위 난류 유동의 비정상 분포 가진
- 주제(키워드) NACA0012 , 비정상 분포 가진 , 난류 유동 제어 , 항력 저감 , 양력 향상 , 섭동 저감
- 주제(DDC) 621.8
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이정일
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035214
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구는 Re = 50000 및 실속 조건의 NACA0012 익형에 비정상 분포 가진 기법 (Unsteady Distributed Forcing, UDF)을 적용하여 공력 성능 향상 및 유동 안정화 효과를 분석하였다. 가진은 z방향으로 시간에 따라 일정한 속도 Sp,z로 이동하는 정현파 형태를 가진다. 익형 주위의 난류 유동을 큰에디모사 기법으로 수치모사 하였고, 제어 변수는 제어 위치 xslot, 무차원 주파수 f 0 , 평균 진폭 V0/u∞이다. 제어 결과, 실속 조건에서 NACA0012 익형의 유동박리점인 0.02C 부근에서 제어를 수행할 경우 항력 저감과 양력 향상 효과가 모두 두드러졌으며, 특히 f∗0 = 5에서 양항비 가 11.7로 가장 높았다. z방향과 시간에 대한 평균 유동장을 통해 제어 이후 유동박리가 억제되었고, 이로인해 항력 저감 효과가 나타남을 확인하였다. 또한 제어 이후 양력과 항력의 섭동이 약 90% 이상 저감되어 뛰어난 유동 안정화 효과를 보였다. 가진의 위상이 반대인 두 z점에서 부분적인 힘을 도시하였을 때 가진으로 인해 유도된 각 지점의 부분적인 힘도 가진과 유사한 위상차를 가지고 있어 서로를 상쇄시킴으로써 전체적인 섭동이 저감되었음을 알 수 있었다. 압력 섭동 등가면을 통해 관찰한 제어 이후의 유동 구조는 제어 위치에서 분사된 유동이 주유동과 만나 후류로 말리는 듯한 와류 구조를 가지고 있다. 이 와류 구조는 가진이 z방향으로 이동하기 때문에 비스듬한 모양을 가지고 있는데, 익형 후류의 유동구조를 3차원화하며 Kármán vortex shedding을 완화시켜 섭동이 저감됨을 확인하였다. 본 연구는 비정상 분포 가진 기법이 실속 조건에서의 항력 저감, 양력 향상, 섭동 억제에 모두 효과적임을 확인하였으며, 향후 더 복잡한 형상에 비정상 분포 가진을 적용할 가능성을 제시한다. 키워드: NACA0012, 비정상 분포 가진, 난류 유동 제어, 항력 저감, 양력 향상, 섭동 저감
more목차
1 서론 1
2 Numerical details 3
3 제어기법과 제어결과 7
3.1 제어기법 7
3.2 제어결과 9
3.2.1 평균 항력과 평균 양력의 변화 9
3.2.2 항력 섭동과 양력 섭동의 변화 18
4 결론 29
참고문헌 30
Abstract (in English) 32
