스테레오 시간분해 입자영상유속계를 이용한 외부경계층 수직날 배열에 의한 마찰저항 저감 기구에 관한 실험적 조사 (Experimental Investigation on the Drag Reduction Mechanism of Outer-layer Vertical Blades Array using Stereoscopic Time-Resolved PIV)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 17권 / 6호 / 96 ~ 102페이지
· 저자명 : 이인원, 박성현, 전호환, 황아롬, 안남현

초록

Hutchins에 의하여 최초로 고안된, 외부층 수직날의 표면 마찰저항 저감 기구의 조사를 위하여 회류 수조에서 스테레오 PIV 측정이 수행되었다. 최근의 PIV 계측 연구에 의하면, 외부층 수직날에 의하여 2.73%∼7.95%에 이르는 상당한 표면 마찰항력 저감을 달성한 바 있다. 본 연구에서는 난류 고유 응집 구조의 특성 관점에서, 수직날의 영향을 적합직교 분해 기법을 통하여 분석하였다. 수직날에 의하여 와 구조들이 잘리고 변형되는 현상을 관찰하였으며, 난류 강도 및 레이놀즈 응력이 약화되는 것 또한 관찰 되었다. 이러한 현상은 난류 경계층 흐름에 있어서 표면마찰 항력 저감 기구와 밀접한 연관이 있다.

영어초록

A stereo PIV measurements in a circulating water channel has been performed to investigate the skin friction reduction mechanism of the outer-layer vertical blades first devised by Hutchins. In a recent PIV measurement study, considerable skin friction reduction was achieved as much as 2.73%~7.95% by outer-layer vertical blades array. In the present study, the influence of vertical blades array upon the characteristics of the turbulent coherent structures was analyzed by proper orthogonal decomposition method. It is observed that the vortical structures are cut and deformed by blades array and also the turbulent intensity and the Reynolds stress were weakened by the blades. These phenomena strongly associate the skin-friction drag reduction mechanism in the turbulent boundary layer flow.

참고자료

· 없음