6.1. NACA 0012 Low Speed Airfoil

6.1.1. 서론

본 장의 수행 목적은 NACA 0012 익형을 이용한 저속(아음속) 해석 케이스로, 해석에 사용되는 Flow360 솔버 및 Spalart-Allmaras (SA)와 Menter의 k-$\omega$ shear stress transport (SST) 난류 모델 기능적인 검증과 확인입니다. 해석 결과는 NASA (링크) 와 ONERA (링크) 에서 제공한 검증 케이스로, 정확한 난류 모델 데이터를 제공합니다. NASA-LaRC-TMR 웹페이지 (링크) 에 따르면, 세 가지 중첩 격자 패밀리(그룹)에 대한 점근 격자 수렴성에 대한 최근의 고정밀 수치기법에 대해 설명합니다. Jeperson 등 (링크) 은 OVERFLOW를 이용한 유사한 검증 결과를 제시하였습니다.

본 장에서는 SA 및 SST 난류 모델을 활용한 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 시뮬레이션을 상기 기관(웹사이트)에서 제공된 형상과 작동 조건과 동일하게 수행하였습니다. 제시된 주요 결론들에 따르면 (링크), 첫째, 후연(trailing edge)의 흐름방향 간격(streamwise spacing)은 익형의 양력과 모멘트에 큰 영향을 미치며, 패밀리II의 격자가 가장 정확한 결과를 제공합니다. 둘째, 더 나은 점근 격자 수렴을 위해 난류 대류를 위한 2^nd-order 수치 기법이 바람직합니다. 따라서 본 케이스에는 레벨4의 패밀리II 격자와 2^nd-order 난류 모델을 사용하였습니다. 해석 결과는 다른 CFD 결과 뿐만 아니라 실험 결과와 비교하여 검증되었습니다.

6.1.2. Mesh and Flow Configuration

NASA 웹페이지 (링크) 에서 제공하는 후연(trailing edge) 흐름 방향 간격에 대한 세 가지 중첩 격자 중, 본 케이스에서는 level-4 Family II 격자(FMLY2GL4, 격자 수준 897 x 2 x 257)를 사용하였다. 해당 형상과 격자는 아래 그림에 나타내었다. 하류 원방으로부터 익형을 감싸고 다시 하류 원방으로 빠져나가는 형태의 C-grid 토폴로지를 사용하였다. 코드 길이는 단위 길이로 하고, 단위는 meter 로 한다. 좌표계의 원점은 익형의 전연(leading edge)이다. x축은 코드라인과 일치한다.