Numerical studies are made of the active control of turbulent leadingedge separation bubbles. A time-dependent sinusoidal source pulsation is generated at the separation point. In order to make a numerial simulation, a source-pulsation vortex method (SPVM) is proposed. For purposes of comparison and verification a free-stream pulsation vortex method is also introduced. While the free-stream pulsation affects whole flow structures by capturing large-scale vortices at particular positions, the effect of source polsation is restricted to separation point. Although the effect of perturbation due to pulsation near separation point is similar in both cases, the time evolution of flow patterns is quite different. It correlates reasonably with relevant experiments in which perturbation is produced with an oscillating jet at the separation edge. In both cases, reduction of reattachment length is observed. The effects of pulsating frequency and strength on the separation bubble are also scrutinized. In order to investigate the reduction mechanism of reattachment length in SPVM, various cross-correlations and convection velocities are evaluated. It is found that in source pulsation convection velocity is closely associated with corresponding pulsating frequency.
본 연구에서는 유동의 능동제어를 위해 국부적으로 주기적 교란을 받고있는 난류박리유동에 대해 계산을 수행했다. 수치적으로 교란을 모사하기 위해 새로운 와류방법인 Source-Pulsation Vortex Method(SPVM)를 개발 했다. 이 방법은 실험에서 이용되고 있는 음파에 의한 교란의 특성을 잘 나타내었다.
유동이 교란을 받으면 재부착 길이가 줄었들었고, 재순환 영역안에는 더 많은 대형와들이 존재했다. 교란 주파수에 따라 유동장의 위상속도도 변하였다. SPVM과의 비교를 위해 접근유동이 섭동성분을 가지고 있는 경우를 계산을 하였다. 비록 재부착 길이가 줄어드는 효과는 SPVM과 같았지만 유동 구조에 미치는 영향은 아주 달랐다. SPVM 은 박리유동의 첫 대형와의 생성에 영향을 주어서 전체 유동장에 간접적으로 효과를 주는 반면, 접근유동이 섭동성분을 가지고 있는 경우에는 유동장 안의 대형와들이 공간에 고정되는 Capturing Process에 의해서 유동장 전체가 섭동의 영향을 직접 받았다.
