캐비테이션 핵 분포를 고려한 수중익 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 거동 및 소음의 수치적 해석

Abstract

날개 끝 볼텍스 캐비테이션은 캐비테이션 종류 가운데 일반적으로 가장 먼저 발생하며 높은 소음 수준의 증가를 가져오는 소음원이다. 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 거동과 소음을 수치적으로 해석하기 위하여 Eulerian 유동해석과 Lagrangian 관점의 버블 거동 해석 기법이 사용된다. 유동장은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes solver와 Dissipation Vortex Model 하이브리드 기법을 통해 얻어지며, O'Hern의 캐비테이션 핵 분포 데이터에 따라 유동장에 분포 된 캐비테이션 핵들이 캐비테이션으로 성장, 붕괴하는 거동과 소음이 예측된다. 작은 크기의 핵들은 큰 핵들에 비해 주위 압력 변화에 따른 캐비테이션 발생 정도의 변화가 크며 그에 따라, 전체 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 소음 수준에 큰 영향을 미친다.