A numerical method for the multiply-connected flow regions governed by incompressible vorticity-stream function Navier-Stokes equations

多重連結된 유동영역을 위한 비압축성 와도-유동함수 Navier-Stokes 방정식의 수치해법

To integrate the two-dimensional Navier-Stokes equations numerically in multiply-connected flow regions, the vorticity-stream function formulation is used. The steady stream function value at the surface of the multibody, initially unknown, has been determined interactively by introducing a line integral which requires the single-valuedness of pressure at each interaction step. This procedure is relatively simpler and more efficient than the primitive variable formulation which requires much more computing time and shows poor convergence. Three doubly-connected flow problems are defined and numerically analyzed by the present method. The results have been compared either with earlier existing ones or with the experimental interferograms to demon-strate the validity of the presented method.

본 연구에서는 앞서의 '압력의 단가성' 개념을 재도입하여 유동함수의 경계치 설정에 수치적으로 유용하게 쓸 수 있음을 보였고, 이를 다중연결된 물체에 관한 2차 원 응용문제들에서 수렴성이 나쁘고 많은 계산시간을 요구하는 종래의 원시변수들을 이용한 수식화 과정을 벗어나, 이제는 간편하고 명확한 유동함수-와도의 방법으로 비 교적 적은 컴퓨터 시간으로 유동장의 계산이 가능하게 되었음을 보였다.