주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • 신동혁 교수 연구실, 직접 수치 해석 기법을 이용한 감속하는 제트 내 난류 혼합의 시공간적 특성 해석
  • 관리자 |
  • 2025-05-09 09:59:29|
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    난류 제트 내에서 스칼라 소산율(SDR)의 시공간적 특성을 이해하기 위해 자기 유사성(self-similarity) 개념이 주로 사용된다. 자기 유사성이 성립할 경우, 유동 변수들은 더 적은 수의 변수들로 표현이 가능하다. 지금까지 정상 상태 제트(steady state jet)의 자기 유사성과 혼합 특성은 광범위하게 연구되어 왔지만, 정지하는 제트 유동(stopping jet)의 시공간적 특성에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.

    최근 신동혁 교수 연구팀은 감속하는 제트 유동 내 난류 혼합 현상을 직접 수치 해석(DNS)과 이론적 접근을 통해 분석하였다. 제트 정지 이후, 스칼라 소산율은 속도장과 함께 감속파 형태로 전파되며, 새로운 자기유사 혼합 구조가 형성되어 기존 정상 상태와는 다른 특성을 보임을 규명하였다. 또한, 스칼라 소산율 수송 방정식의 주요 항들은 제트 감속 상태에서도 지배적인 역할을 하며, 정지하는 제트의 유동 특성을 반영하기 위해 지배항의 모델 계수 수정의 필요성을 제시하였다. 이를 위해 자기 유사성 분석 기반 수정 모델을 제안하였고 DNS 해석 결과를 이용하여 검증하였다.

    해당 연구는 국제 학술지인 Journal of Fluid Mechanics, 1010호에 게재되었다. (논문명: Spatial and temporal characteristics of scalar dissipation rate in a stopping turbulent jet). 한편, Journal of Fluid Mechanics는 1956년부터 출판을 시작한 유체역학 분야에서 가장 권위있는 학술지이다.
 
 
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