Direct numerical simulation database of a zero pressure-gradient turbulent boundary layer was scrutinized to investigate the spatial distribution of vortices around a streamwise-elongated low-speed structure. The turbulent flow field was numerically produced by preceding the bypass transition simulation using the isotropic free-stream turbulence, in which the Reynolds number reaches up to $Re_θ=3280$ ($δ^{+}
본 연구에선 압력 구배가 없는 난류 경계층 유동에서 나타나는 거대 구조의 공간적 특성에 대해 살펴 보았다. 난류 경계층 유동을 직접수치모사하기 위해 자유 흐름 난류를 이용한 우회 천이 방법을 사용하였다. 난류 경계층 데이터에 조건부 샘플링을 적용시켜 헤어핀 형태의 와류와 이들 아래에서 발생하는 저속영역으로 구성되어있는 응집구조가 순간유동장 내에서 어떻게 이루어져있는지 정량적으로 알아보았다. 검출된 거대 규모의 저속 영역과 그 위에 놓여 있는 횡방향 와류의 공간적 정보를 바탕으로 외부영역에 존재하는 헤어핀 다발 형태의 거대 구조를 순간 유동장 내에서 정량적으로 조사 할 수 있었다. 본 연구에선 사용된 검출 방법은 각 구조의 3차원 공간 정보를 얻을 수 있기에 주 유동방향 정보뿐만 아니라 기존에 분석하기 어려웠던 횡방향 정보까지 얻을 수 있다. 이를 바탕으로 주 유동방향으로 검출된 와류가 저속영역의 길이에 따른 분포를 알아 보았다. 또한 횡방향 와류가 검출된 저속영역 위에서 어느 정도 횡방향으로 정렬 되어있는지 분석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 헤어핀 와류 다발에 해당하는 거대 구조의 공간적으로 어떻게 이루어져 있는지를 보였다.
