A Basic Study on the Aero-acoustic Noise Characteristics around a Circular Cylinder Using the Large Eddy Simulation

ABSTRACT As a basic study of the aero-acoustic noise, large eddy simulations were carried out for a fixed circular cylinder at Reynolds number(Re= ×  ) using commercial CFD code, FLUENT. The subgrid-scale turbulent viscosity was modeled by Smagorinsky-Lilly model adapted to structured meshes. The results of LES analysis showed that time-averaged value,   was approximately 1.47 which was considerably adjacent with the experimentally measured value of 1.32 in comparison with the results of two- equation turbulent models performed by previous researchers. It was observed that there were the very small acoustic pressure fluctuations with the same frequency of the Karman vortex street. In conclusion, the analysis of LES provided the improved results in the prediction of drag and lift coefficient in addition to acoustic pressure distribution than two other turbulent models. †† 1. 서 론 원주를 지나는 유동에 의한 소음은 물리적으로는 물체표면으로부터의 주기적인 유동박리로 인한 비정상 하중의 변화 때문에 발생한다. 주기적으로 유동박리 영역에서 와류가 물체의 위아래 영역에서 교차적으로 와류의 형태로 후류로 움직이게 되고, 이러한 주기적인 와류 흘림 때문에 전체유동장은 기본적으로 비정상유동 특성을 갖는다. 이에 따라서 실린더 표면의 주기적인 양력 및 항력의 변화가 발생하여 이것이 원거리에 소음의 형태로 방사하게 된다. 원형 실린더에 대한 공력소음의 연구는 1955년 Curle에 의해 그 토대가 마련된 이후로 다양한 방법으로 진행되었다. J. C. Hardin et al.