초록
이 논문은 자유표면을 포함하는 시리즈 60($C_B=0.6$)선형 주위 유동장에 대한 계산결과를 보여준다. 지배 방정식으로는 3차원 Navier-Stokes 방정식을 사용하고, 높은 레이놀즈수에서의 난류 유동장을 계산하기 위하여 Baldwin-Lomax난류모형을 채용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 물체 표면에서는 벽법칙을 채용하였다. 지배 방정식은 유한 차분법에 의해 차분화 되었으며, 음해법[1]에 의해, 압력 Poisson방정식은 완화법(successive-over-relaxation method)에 의해 프로그램을 구성하였다. 자유표면 유동을 정확히 계산하기 위해서는, 동역학적 자유표면 경계조건식의 수치해법이 매우 중요하다. 이 논문에서는 세 가지의 수치해법을 채용하여 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 결론적으로, 계산된 저항계수($C_F,\;C_P$와 파형은 실험 값과 잘 일치하고 있다.
This paper presents calculated results of the free-surface flow around a Series 60($C_B=0.6$) model. Three-dimensional Navier-Sotkes equations are solved and Baldwin-Lomax algebraic turbulence model is adopted to simulate the high Reynolds-number flow. To reduce computational efforts, velocity components near the wall are extrapolated with a the solved by using the Implicit Approximate Factorization method[2]. The successive-over-relaxation method is used for solving pressure-Poisson equation when obtaining the pressure field projecting the divergence-free velocity field. To simulate the free-surface flows more precisely, the numerical scheme solving the equation for the kinematic boundary condition is very important. In this paper, there numerical schemes are employed and the results are compared with the available experimental data.
