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백스텝 다운로드

2020年2月9日

다음 그림은 여러 축 위치에서 난류 운동 에너지 프로파일을 보여줍니다. 백스텝의 상류는, 유동은 평판의 그것과 유사하며, 근접 벽 영역에서 사용되는 k-omega 모델의 형태로 인해 난류 운동 에너지의 피크 값이 과소 예측되는 것을 알 수 있다. 이러한 차이는 SST 모델이 각 축 축 역의 k-epsilon 모델보다 낮은 피크 값을 예측함에 따라 다운스트림으로 전파되는 것으로 보입니다. 아래 그림은 여러 축 위치에서 속도 프로파일을 보여줍니다. 모든 프로파일은 백스텝 바로 앞의 유량에 의해 정규화됩니다(우레프 = 44.2m/s). 단계의 업스트림에서는 모든 솔루션이 거의 동일합니다. 그러나 재순환 영역 내에서는 눈에 띄는 차이점이 있습니다. NPARC 및 WINDk-epsilon 솔루션은 거의 구별할 수 없으며 실험 데이터와 가장 일치하는 것으로 보입니다. x/H = -105에서 +50까지 영역을 모델링하기 위해 238 x 185 단일 영역 메시가 생성되었습니다. 그리드는 y+ = 1과 같은 솔리드 서피스에 클러스터되었습니다. 단계의 하류에서, 55포인트는 재순환 영역에서 사용되었고 그 중 10개는 y+= 30 내에 배치되었다. 그리드는 또한 해상도를 향상시키기 위해 재순환 영역 근처의 스트림 방향 방향으로 클러스터되었습니다. 계산은 WIND의 시간 행진 기능을 사용하여 정상 상태(시간 항문) 솔루션으로 이동하여 수행됩니다.

각 반복에서 현지 시간 스테핑이 사용됩니다. 수렴 기준이 달성될 때까지 시간 행진이 수행됩니다. 이러한 경우 질량 유량, 변위 두께 및 운동량 두께와 같은 일체유량 특성의 변화에 대해 솔루션을 모니터링했습니다. Chien k-epsilon 솔루션은 35000회 반복에서 해당 Menter SST 솔루션에서 초기화되었습니다. 따라서, k-epsilon 모델은 초기화 후 55000 반복을 실행했다. Chien k-epsilon 솔루션의 수렴을 살펴보면 모델이 75000회 반복에서 거의 수렴된 것으로 보입니다. 이를 확인하기 위해 추가 반복이 수행되었습니다. 위에 표시된 속도 프로파일과 마찬가지로 NPARC와 WIND k-epsilon 솔루션 간에는 긴밀한 합의가 있습니다.

하나는 또한 가변 C 옵션의 사용으로 인한 난류 운동 에너지, 특히 재순환 영역 내에서 감소를 알 수 있습니다. 이는 가변 C 옵션이 재순환 영역 내의 난류 발산 속도를 효과적으로 증가하기 때문에 발생합니다. WIND 흐름 솔버가 실행되어 다음과 같은 출력 파일이 생성됩니다: 가변 C 옵션은 분리 영역 내의 난류 점도를 감소시켜 흐름이 더 많은 층류와 같이 나타나게 하고 피부 마찰의 크기를 줄이는 경향이 있습니다. 예측된 재부착 위치도 다운스트림으로 이동하는 것으로 표시됩니다. 이 연구는 NPARC와 WIND 결과를 모두 비교하기 때문에 일반적인 포스트 프로세서(bsteppost.f)가 사용되었습니다. 이 프로그램은 NPARC 다시 시작 파일에서 솔루션을 읽습니다. 이 그리드는 Plot3d(2차원, 다중 그리드, 포맷되지 않은, 전체) 및 공통 파일 형식으로 아래에 제공됩니다. 두 파일의 좌표는 피트 단위로 되어 있으며 단계 높이 H는 0.5인치입니다. 이 연구는 드라이버 & Seegmiller가 실험적으로 측정한 후면 을 향한 비압축성 흐름에 초점을 맞춥니다. 이 지오메트리는 1:9의 터널 출구 높이 비율에 대한 단계 높이를 가지며, 이는 갑작스런 팽창으로 인한 자유스트림 압력 그라데이션을 최소화하는 데 도움이 됩니다. 실험 구성은 또한 3차원 효과를 최소화하기 위해 1:12의 터널 폭 비율에 대한 단계 높이를 가졌다.

원래 실험자의 데이터는 파일 bstepdata.txt에 나열됩니다. 아래에 제시된 모든 계산은 상단 벽의 0도 차이의 경우이며 2차원 그리드를 사용하여 계산되었습니다.

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