• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 2005.04a
• /
• pp.135-141
• /
• 2005

A hybrid central-WENO scheme is proposed. The fifth order WENO-LF scheme is coupled with a central flux scheme at cell face. Two sub-schemes, the WENO-LF scheme and the central flux scheme, are switched by a weighting function. The efficiency and accuracy of the proposed hybrid central-WENO scheme is validated through several numerical experiments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.100-100
• /
• 2022

일반적으로 유체와 구조물간 상호작용의 수리동역학적 모의에서는 벽경계조건을 통하여 유동에 대한 구조물의 영향이 반영된다. 하지만 도심지에서 발생한 홍수를 예측하려는 경우 이러한 방법으로는 밀집한 구조물들 사이에 형성된 좁은 길들로 인하여 세밀한 격자망을 요하여 큰 계산량을 유발하고 빠른 예측 속도를 기대할 수 없게 한다. 최근 이러한 문제를 극복하기 위해 성긴 격자망에서도 구조물의 유체에 대한 영향을 반영할 수 있도록 하는 방법들이 큰 관심을 받고 있다. 그 중에서도 다공성 천수방정식은 벽경계조건 대신 다공도(posority)의 개념을 이용한 모형으로 도시범람모의에 있어 계산량과 정확도를 가장 적절하게 타협한 모형으로 보고되고 있다. 이러한 흐름에 맞추어 본 연구는 다공도 천수방정식을 해석하는 수치 기법을 개발하였고, 여기에 최근 쌍곡선계 방정식의 수치적 연구들에서 소개된 주요 특징들이 반영되도록 설계하였다. 우선, WENO 기법과 Runge-Kutaa 기법을 통하여 공간과 시간에 대한 고차 정확도를 만족시켰다. 이 때, 재구성 변수와 알고리즘를 새롭게 제시하여 정상흐름조건에 대한 플럭스항과 생성·소멸항간 절단오차에 의한 비물리적인 흐름생성을 억제하였다. 또한, 수치모의 중 음수심의 발생으로 인하여 수치모형이 불안정해지는 현상을 막기 위해, 양-보존성 제한자를 구축하였다. 마지막으로 도심지에서 즐비한 인위적인 구조물에 의해 나타나는 지형적인 불연속의 효과를 적절하게 반영할수 있도록 정상파 재구축의 단계를 구축하여 수치 기법에 반영하였다. 이렇게 구성된 수치기법은 리만문제의 해석해에 기반하여 기존의 주요 연구들의 결과와 비교되었고, 그 결과 본 연구의 방법이 정확성, 수렴성, 안전성의 측면에서 가장 우수함을 수치적으로 증명하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 2003.08a
• /
• pp.56-62
• /
• 2003

The WENO filter is presented for unsteady flow analysis. The filter is low dissipative and dispersive. The results using the present WENO filter show more accurate resolution than those using other filters. The numerical analyses for several test cases are performed.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1998.05a
• /
• pp.431-436
• /
• 1998

표면장력이 운동량 방정식에 고려되어 완전한 방곡형으로 변환된 이상유동 방정식에 그동안 적용이 까다로왔던 고차의 Upwind 수치 방법을 처음으로 적용하였다. 이로인하여 기존의 유한 차분 수치 해석방법에서 필연적으로 나타나는 인위적인 감쇄 및 수치적 확산 문제를 개선할 수 있는 방법이 본 연구에 의해서 개발되었다 개발된 수치스킴은 MUSCL기법을 이용한 Flux of extrapolation방법을 사용하였고 시간에 대해서는 Fractional time step방법을 이용하여 공간 및 시간에 대하여 이차의 정확도를 가지게 하였다. 개발된 방범의 수치실험 결과 기존의 유한 차분법에서 발생하는 제반의 문제점들을 보완하고 보다 개선된 해를 얻을 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of computational fluids engineering
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.52-61
• /
• 2014

The present paper deals with the efficient computation of higher-order CFD methods for compressible flow using graphics processing units (GPU). The higher-order CFD methods, such as discontinuous Galerkin (DG) methods and correction procedure via reconstruction (CPR) methods, can realize arbitrary higher-order accuracy with compact stencil on unstructured mesh. However, they require much more computational costs compared to the widely used finite volume methods (FVM). Graphics processing unit, consisting of hundreds or thousands small cores, is apt to massive parallel computations of compressible flow based on the higher-order CFD methods and can reduce computational time greatly. Higher-order multi-dimensional limiting process (MLP) is applied for the robust control of numerical oscillations around shock discontinuity and implemented efficiently on GPU. The program is written and optimized in CUDA library offered from NVIDIA. The whole algorithms are implemented to guarantee accurate and efficient computations for parallel programming on shared-memory model of GPU. The extensive numerical experiments validates that the GPU successfully accelerates computing compressible flow using higher-order method.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.67-81
• /
• 2000

An accurate and efficient numerical method for two-dimensional nonlinear radiation problem has been developed. The wave motion due to a moving body is described by the assumption of ideal fluid flow, and the governing Laplace equation can be effectively solved by the higher-order boundary element method with the help of the GMRES (Generalized Minimal RESidual) algorithm. The intersection or corner problem is resolved by utilizing the so-called discontinuous elements. The implicit trapezoidal rule is used in updating solutions at new time steps by considering stability and accuracy. Traveling waves caused by the oscillating body are absorbed downstream by the damping zone technique. It is demonstrated that the present method for time marching and radiation condition works efficiently for nonlinear radiation problem. To avoid the numerical instability enhanced by the local gathering of grid points, the regriding technique is employed so that all the grids on the free surface may be distributed with an equal distance. This makes it possible to reduce time interval and improve numerical stability. Special attention is paid to the local flow around the body during time integration. The nonlinear radiation force is calculated by the "acceleration potential technique". Present results show good agreement with other numerical computations and experiments.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
• /
• 1998.09a
• /
• pp.88-93
• /
• 1998

수치 파수조기법은 해양구조물에 작용하는 비선형 파랑하중을 해석할 수 있는 가장 유망한 도구로 인식되고 있다. 이러한 수치 파수조기법은 새롭고 다양한 형태의 해양구조물에 대한 정확하고 엄밀한 설계는 물론이고, 실험 조파수조의 여러 가지 문제점을 극복하기 위해서도 매우 필요한 기법이라고 할 수 있다(Kim, 1995). 수치 과수조기법을 위한 경계치 문제 해석법으로는 고차경계요소법을 이용한 해석법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.213-217
• /
• 2010

댐붕괴파 (dam-break flow)나 지진해일에 의해 발생하는 undular bore와 충격파 (shock) 현상을 동수압 및 분산효과를 고려하여 수치모의를 수행하였다. 완전비선형 Boussinesq-type equations 모형을 이용하여, 동수압 및 분산 효과를 고려하였다. 방정식은 4차 정확도의 유한체적법을 이용하여 해석하였고, 시간적으로도 4차정확도의 기법을 이용하여 고차미분항에 대한 수치분산을 억제하였다. 다양한 경우의 1차원과 2차원 공간에서의 수치모의를 수행하고 검증을 수행하였다. 그 결과, 완전비선형 Boussinesq-type equations 모형은 천수방정식 (shallow water equations) 기반의 모형에서 재현이 불가능한 undular bore 등을 재현 하는 등, 전반적으로 천수방정식 기반의 모형 보다 물리적으로도 타당하고 정량적으로도 실험결과와 잘 일치하는 경향을 보였다. 즉, 댐붕괴파나 지진해일 등에 의한 범람 모의에 있어 동수압과 분산 효과의 중요성이 공학적으로도 매우 중요한 고려사항 임이 나타났다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.57-69
• /
• 2000

A higher order panel method based on representation for both the geometry and the velocity potential is developed for the analysis of steady flow around marine propellers. The self-influence functions due to the normal dipole and the source are desingularized through the quadratic transformation, and then the singular part is integrated analytically whereas the non-singular part is integrated using Gaussian quadrature. A null pressure jump Kutta condition at the trailing edge is found to be effective in stabilizing the solution process and in predicting the correct solution. Numerical experiments indicate that the present method is robust and predicts the pressure distribution around lifting bodies with much fewer panels than existing low order panel methods.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.36 no.4
• /
• pp.9-20
• /
• 1999

A higher order panel method based on B-spline representation for both the geometry and the velocity potential is developed for the solution of the flow around two-dimensional lifting bodies. The self-influence functions due to the normal dipole and the source are separated into the singular and nonsingular parts, and then the former is integrated analytically whereas the latter is integrated using Gaussian quadrature. A null pressure jump Kutta condition at the trailing edge is found to be effective in stabilizing the solution process and in predicting the correct solution. Numerical experiments indicate that the present method is robust and predicts the pressure distribution around lifting foils with much fewer panels than existing low order panel methods.