RANS 난류 모델을 사용하여 파랑 생성 CFD 해석을 수행할 경우 해석 시간이 지남에 따라 파고가 점점 감쇠하는 파고 감쇠 현상이 발생한다.
이 문제를 해결하기 위해 자유수면 부력효과를 고려한 Density-modified 및 Buoyancy-modified 모델을 개발하여 standard k-epsilon, realizable k-epsilon, SST k-omega 모델에 적용하였다.
Density-modified 방법은 OpenFOAM에서 비압축성 다상유동 해석 시 strictly incompressible 가정으로 인해 소거되는 밀도에 의한 효과를 보정한 난류모델이고, Buoyancy-modified 방법은 Density-modified 방법에 추가적으로 밀도 구배에 의해 발생하는 부력항을 추가한 난류모델이다.
개발된 모델의 검증을 위해 2차원 규칙파(Stokes 5th) 해석과 3차원 규칙파 중 원형 실린더 wave run-up 해석을 수행하여, 파고 감쇠 현상이 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다.
관련 논문 - RANS 난류 모델이 원형 실린더 주위 wave run-up에 미치는 영향에 관한 연구
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