저주파 통과 필터 처리된 센싱 속도 기반 원형 실린더 주위 난류 유동의 비례 되먹임 제어

Abstract

본 연구에서는 저주파 통과 필터 처리된 후류 센싱 속도를 활용한 원형 실린더 주위 난류 유동의 비례 되먹임 제어를 수행하였다. 제어 입력으로서 분사/흡입 가진은 유동 박리 근처의 실린더 표면에서 일어나며, 가진의 크기는 필터 처리된 수직 방향 센싱 속도에 비례한다. 저주파 통과 필터를 사용하는 것은 난류로 인해 발생하는 센싱 속도의 고주파수 섭동 성분을 제거하기 위함이다. 필터로서 1차 및 2차 저주파 통과 필터를 고려하였다. 제어 성능을 평가하기 위해 Re = 3,900의 원형 실린더 주위 유동의 큰 에디 모사를 수행하였다. 제어 결과, 1차 저주파 통과 필터를 사용한 경우, 2차 저주파 통과 필터를 사용한 경우보다 좋은 제어 성능을 보였으며, 시간 평균된 센싱 속도를 사용한 경우와 동일한 수준의 항력 및 양력 섭동 저감 성능을 보였다. 제어로 인한 최대 항력 및 양력 섭동 감소량은 각각 약 11%, 61%에 달한다.