The pressure-strain correlation term in the Reynolds stress equation drives the anisotropy of turbulence towards isotropic state by two distinguishing mechanisms. One is the slow part of the pressure-isotropisation process by the inertia interaction between turbulence itself, and the other is the rapid part that is due to the interaction between turbulence and the mean strain of the velocity field. When the mean strain is infinitely large, so called rapid distortion limit, the slow part is negligible and the isotropisation is carried out by the rapid part only. The Rapid Distortion Theory (RDT) has been proposed as a linearized analysis method for the state of rapid distortion limit. It has been well known that the linear analysis successfully explains the states of turbulence in the rapid distortion limit. The present study consists of two main topics. One is to perform a numerical analysis of various homogeneous turbulent shear flows based on WKB RDT. The other is to investigate the prediction accuracy of pressure-strain model that is a combination of the Chung & Kim's slow return-to-isotropic model. The behaviour of the integrated model has been tested for three regions; $\It{Sk/\epsilon} \sim 0$, $\infty$ and O(1). After the investigation, it was found that model could take account for both the limit cases but it predicts badly at the turbulent time scale ratio $\It{Sk/\epsilon} \sim O(1)$.
Rapid distortion 이론은 큰 평균 속도 구배장에서 어떻게 난류 에디가 발전하는지, 레이놀즈 응력, 에너지 스펙트럼이 어떻게 변하는 지를 해석할 수 있는 선형해석방식이다. 본 연구의 목표는 크게 두 가지로 나뉠 수 있다. 우선 다양한 난류전단 유동장에 대해 WKB형 RDT를 수치 해석하여 이전의 연구결과와 비교하는 것이 일차 목표이며, RDT이론을 자세하게 언급한 책의 부재로 RDT이론을 최대한 자세하게 풀어쓰는 것을 일차의 부수적 목표로 하였다. 그리고 다른 하나는 레이놀즈응력방정식 모델에서 압력-변형률 상관관계 모형에서 저율항 모델과 고율항 모델을 동시에 사용하였을 때 어떠한 결과가 나타나는 가를 알아보고, 이 복합 모델을 사용하였을 때 Rapid distortion limit에서 앞서 언급된 수치해석 결과와 비교하는 것이 목표하다. 저율항 모델은 다양한 유동에서 가장 성능이 좋은 Chung & Kim 모델을 사용하였으며 고율항 모델은 Launder등에 의한 준 등방 모델 (LRR-QI)과 Jones & Musonge에 의한 JM모델, Speziale, Sarkar, Gatski에 의한 SSG 모델, 그리고 FLT모델과, HP모델이 사용하였다.
