Two-equation turbulence models predict transition onset at unrealistically early locations and transition lengths significantly shorter than experimental data. We think that this is due to the fact that these models have been developed without considering pre-transition region. Further, one of the most important characteristics in the transition region is that large and small scale turbulence motions coexist. The effect of large scale motion becomes weaker while the effect of small scale motion becomes stronger as the transition develops to fully turbulent region. This requires two or more scales to describe transition process.
In this work, we introduce the eddy viscosity in the pre-transition region proposed by Baek et al.(2001) and the Multiple Time-Scale turbulence model to represent turbulence motion. Moreover, a universal variation of the near-wall intermittency factor in the transition region is employed to represent transition eddy viscosity in the transition region while combines the pre-transition and the turbulence eddy viscosity.
It is found that the present model performs very well in the flat plate transitional boundary layer flow.
난류 유동장의 특성을 고려한 기존의 난류 모형으로는 천이이전영역에서의 유동 특성을 정확히 고려하지 못하기 때문에, 천이의 시작점은 물론이고 천이영역 또한 만족스러운 예측 결과를 보이지 못한다. 또한 천이영역 유동장의 특징은 큰 척도와 작은 척도의 난류 움직임이 공존하며, 난류로의 천이가 진행되면서 큰 척도에 의한 영향은 줄어들고 작은 척도에 의한 영향이 커지게 된다. 결국 천이영역에서 이러한 움직임을 묘사하기 위해서는 두개 이상의 척도가 필요하다.
본 연구에서는 천이이전영역에서의 와점성을 Baek et al.(2001)이 제안한 모형을 사용하고, 크게 두가지 척도로 대표되는 난류의 움직임을 Multiple Time-Scale 난류 모형을 도입하여 간헐도 분포식을 사용하여 천이이전영역과 이어주었다. 제안된 모형을 사용하여 평판에서의 경계층 천이 예측을 수향해 보았으며 정확한 결과를 가져왔다.
