대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

  • 제32권6B호
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  • Pages.379-385
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  • 2012
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  • 1015-6348(pISSN)
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  • 2799-9629(eISSN)
대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)
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레블셋 병렬유한요소 기법을 이용한 파랑 내부 조파

Internal Wave Generation with Level Set Parallel Finite Element Approach

  • 투고 : 2012.05.10
  • 심사 : 2012.11.12
  • 발행 : 2012.11.15
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초록

최근의 컴퓨터 연산 성능의 향상과 전산유체역학 분야의 이론적 발전은 완전한 Navier-Stokes 방정식을 이용한 파랑의 수치모의를 가능하게 하였다. 본 연구에서는 질량원천함수를 이용한 내부조파 기법을 레블셋 유한요소법과 결합하였다. 수치모형은 먼저 2차원 파랑 조파와 전파에 적용되었다. 다음에 같은 문제의 3차원 파랑 모의에 적용되었다. 컴퓨터 자원의 효율적 활용과 연산속도 향상을 위하여 3차원 문제에는 병렬 계산 알고리즘이 고안되어 적용되었다. 수치모의에 의한 계산 결과를 이론적인 값과 비교하였으며, 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

Recent development of computing power and theoretical advances in computational fluid dynamics have made possible numerical simulations of water waves with full Navier-Stokes equations. In this study, an internal wave maker using the mass source function approach was combined with the level set finite element method for generation of waves. The model is first applied to the two-dimensional linear wave generation and propagation. Then, it is applied to the three-dimensional simulation of the same problem. To effectively utilize computational resources and enhance the speed of execution, parallel algorithms are developed and applied for the three-dimensional problem. The results of numerical simulations are compared with theoretical values and good agreements are observed.

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