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자료유형
학술저널
저자정보
Park, Il Heum (School of Marine Technology, Chonnam National University) Cho, Young Jun (Ocean and Port Research) Lee, Jong Sup (Department of Civil Engineering, Pukyong National University)
저널정보
해양환경안전학회 해양환경안전학회지 해양환경안전학회지 제25권 제3호
발행연도
2019.1
수록면
344 - 353 (10page)

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The wakes behind a square cylinder were simulated using two-equation turbulence models, $k-{\varepsilon}$ and RNG $k-{\varepsilon}$ models. For comparisons between the model predictions and analytical solutions, we employed three skill assessments:, the correlation coefficient for the similarity of the wake shape, the error of maximum velocity difference (EMVD) of the accuracy of wake velocity, and the ratio of drag coefficient (RDC) for the flow patterns as in the authors' previous study. On the basis of the calculated results, we discussed the feasibility of each model for wake simulation and suggested a suitable value for an eddy viscosity related constant in each turbulence model. The $k-{\varepsilon}$ model underestimated the drag coefficient by over 40 %, and its performance was worse than that in the previous study with one-equation and mixing length models, resulting from the empirical constants in the ${\varepsilon}-equation$. In the RNG $k-{\varepsilon}$ model experiments, when an eddy viscosity related constant was six times higher than the suggested value, the model results were yielded good predictions compared with the analytical solutions. Then, the values of EMVD and RDC were 3.8 % and 3.2 %, respectively. The results of the turbulence model simulations indicated that the RNG $k-{\varepsilon}$ model results successfully represented wakes behind the square cylinder, and the mean error for all skill assessments was less than 4 %.
#Wake #Eddy viscosity #$k-{varepsilon}$ turbulence model #RNG $k-{varepsilon}$ turbulence model #Square cylinder #Drag coefficient

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참고문헌 (31)

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Bardina, J. / 1983 / Improved Turbulence Models Based on Large Eddy Simulation of Homogeneous, Incompressible, Turbulent Flows :193 google schola Blevins, R. D. / 1984 / Applied Fluid Dynamics Handbook / van Nostrand Reinhold Company :279~311 google schola Bosch, G. / 1998 / Simulation of Vortex Shedding Past a Square Cylinder with Different Turbulence Models / International Journal for Numerical Methods in Fluids 28:601~616 google schola Chen, L. / 2003 / Numerical Simulation of Turbulent Wake Flows behind Two Side-by-Side Cylinders / Journal of Fluids and Structures 18:387~403 google schola Chou, P. Y. / 1945 / On Velocity Correlations and the Solutions of the Equation of Turbulent Fluctuation / Applied Mathematics 111(1):38~54 google schola

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