Numerical Study of Flow Characteristics due to Interaction Between a Pair of Vortices in a Turbulent Boundary Layer

Jang Sik Yang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jang Sik Yang

저널정보: 대한기계학회 Journal of Mechanical Science and Technology Journal of Mechanical Science and Technology Vol.20 No.1

발행연도: 2006.1

수록면: 147 - 157 (11page)

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This paper represents a numerical study of the flow field due to the interactions between a pair of vortices produced by vortex generators in a rectangular channel flow. In order to analyze longitudinal vortices induced by the vortex generators, the pseudo-compressibility method is introduced into the Reynolds-averaged Navier-Strokes equations of a 3-dimensional unsteady, incompressible viscous flow. A two-layer k-ε turbulence model is applied to a flat plate 3 dimensional turbulence boundary to predict the flow structure and turbulence characteristics of the vortices. The computational results predict accurately the vortex characteristics related to the flow field, the Reynolds shear stresses and turbulent kinetic energy. Also, in the prediction of skin friction characteristics the computational results are reasonably close to those of the experiment obtained from other researchers.

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Anderson, B. H. and Gibb, J., 1992, "Application of Computational Fluid Dynamics to the Study of Vortex Flow Control for the Management of Inlet Distortion," AIAA paper 92-3177.

Chang, J. L. C., Kwak, D. C., Rogers, S. E. and Yang, R. J., 1988, "Numerical Simulation Methods of Incompressible Flows and an Application to the Space Shuttle Main Engine," International Journal for numerical methods in fluids, Vol.8, pp.1241~1268.

Eibeck, P. A. and Eaton, J. K., 1987, "Heat Transfer Effects of a Longitudinal Vortex Embedded in a Turbulent Boundary Layer," Journal of Heat Transfer, Vol.109, pp.16~24.

Johnston, J. P., 1960, "On the Three-Dimensional Turbulent Boundary Layer Generated by Secondary Flow," Journal of Basic Engineering, pp.233~248.

Kim, J. Q., Ryou, H. S., Jeong, J. Y. and Dedousis, V., 1996, "Numerical Simulation of 3-D Turbulent Flows with Imbedded Longitudinal Vortex," Computational Fluid Dynamics Journal, Vol.4, No.4, pp.473~488.

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