초록
본 연구에서는 항공기 랜딩 기어와 유사한 형태의 탠덤 실린더에 대해 DES (Detached Eddy Simulation)와 FW-H (Ffowcs Williams and Hawkings) 음향상사법을 이용한 전산공력 소음해석을 수행하였다. 실린더 중심 간 거리 3.7D 조건에 대한 전산공력소음해석 결과를 탠덤 실린더를 지나는 외부 유동 특성 및 원거리 소음을 계측한 선행 연구 결과와 비교하였다. 전방 실린더의 상/하부에서 발생한 와류(Vortex)가 특징적인 주파수를 갖고 후방 실린더에 충돌하면서 소음 발생원이 되는 것을 확인하였다. DES 와 FW-H 음향상사법을 이용한 전산공력소음해석 방법의 타당성을 확인한 후, 전방 실린더의 후방에 분할판을 적용한 경우의 전산공력소음해석을 수행하였다. 전방 실린더의 후방에 분할판이 적용되면 전방 실린더의 상/하부에서 발생하는 와류의 특징을 변화시키고 이극자 소음원 크기를 감소시켜 특정 주파수 대역에서 발생하는 소음 크기가 감소하는 것을 확인하였다.
In this paper, aerodynamic noise simulation was conducted using DES (Detached Eddy Simulation) and FW-H (Ffowcs Williams and Hawkings) acoustic analogy for the tandem cylinders which have configuration similar to a landing gear of airplanes. Numerical simulation for the tandem cylinders whose centers are 3.7D apart was carried out and results were compared with the measured data such as flow characteristics, pressure coefficients on the cylinder surfaces and far-field noise characteristics. It was confirmed that periodically shedded vortices released at the upstream cylinder and impinged on the downstream cylinder surface are major sources of aerodynamic noise. After verifying the computational method of using DES and FW-H acoustic analogy for predicting aerodynamic noise of tandem cylinders, additional simulation was conducted to examine the effect of attaching a splitter plate at the rear of the upstream cylinder. It was confirmed that the noise level in specific frequency band decreased significantly because the splitter plate changed the vortex shedding features and reduced dipole noise source.