• Title/Summary/Keyword: 대류항

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Towards Prediction of Unsteady Turbulent Flow over a Square Cylinder using Two-Equation Turbulence Models (2-방정식 난류모델을 이용한 정사각주 주위의 비정상 난류유동의 예측)

  • Lee Sangsan
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.47-54
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    • 1996
  • 비유선형 물체 주위의 유동은 정체유동, 경계층 박리 및 재부착, 주기적 와열의 생성등의 복잡한 유동현상이 공존한다. 이와 같은 유동의 2-방정식 난류모델을 이용한 정확한 예측은 일반적으로 불가능 하다고 인식되어 왔으나, 본 연구에서는 기존의 비교적 단순한 난류모델을 활용한 정사각주 주위의 비정상 난류유동의 예측 가능성을 체계적으로 규명하였다. 적절한 난류모델의 선정과 더불어 시간 정확도, 공간 정확도 및 대류항 처리법 등이 해석의 결과에 미치는 영향을 살펴 보았다. 기존의 표준 κ-ε모델은 정체점 주위에서 난류생성항의 과도한 예측으로 말미암아 재부착 및 와열생성의 정확한 예측이 불가능 하였으나, RNG κ-ε 모델을 사용한 경우 이와 같은 현상을 제거 할 수 있었다. 그러나 이 경우에도 예측의 정확도가 시간 증분, 격자의 크기 및 대류항 처리법 등에 영향을 받았으며, 특별히 대류항 처리법에 따라 상당히 민감하게 변하는 것을 알 수 있었다.

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An Advection Scheme for the Transport of Fractional Volume of an Incompressible Fluid (비압축성 유체의 체적비 수송에 대한 대류항 계산 기법)

  • Kwak Ho Sang;Kuwahara Kunio
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 서로 섞이지 않는 두 비압축성 유체의 유동을 해석하기 위하여 VOF 방법에 기초한 수치 기법을 개발하였다. 유체간의 계면형상의 거동은 유동장내의 유체의 점유체적비의 변화에 의해 묘사되는데 이를 지배하는 이동방정식을 풀기 위한 새로운 대류항 계산법을 고안하였다. 대류항은 유체계면의 방향에 따라 풍상법과 역풍상법의 적절한 조합을 취하여 계산하는데 여기에 대각방향의 상류효과를 포함시켜 시간에 대한 2차 정확도를 갖도록 하였다. 또한 이 방법을 유량보정수송(FCT)법과 결합시켜 해의 단조성을 보장하였다. 몇 가지 단순 문제에 대한 시험 결과 이 기법이 수치오차에 의한 계면형상의 변형과 파손을 감소시킴을 확인하였다.

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An Evaluation of Recent Higher-order Bounded Convection Schemes (최근의 고차 유계 대류항 처리법의 평가)

  • Choi Seok Ki;Lee Yong Bum
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.73-83
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    • 1997
  • 이 논문은 최근에 개발된 네가지 종류의 고차 유계 대류항 처리법인 SOUCUP, HLPA, SMARTER 그리고 COPLA 해법들을 비교 분석한다. 모든 해법들을 실제적인 공학적인 문제에의 적용을 위하여 비균일, 비직교 좌표에 공식화 하였다. 해법들의 상대적인 검증을 위하여 여러 가지 종류의 시험 문제들에 적용하여 검증하였다. 수치실험의 결과는 시험한 4종류의 해법들이 유계성을 만족하고 고차 해법의 정확도를 유지하는 것으로 나타났다. HLPA, SMARTER와 COPLA 해법들은 거의 같은 정도의 해의 정확성을 보였으며, SCOCUP 해법은 조금 부정확한 것으로 나타났다.

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Analysis of Flood Flow Characteristics of the Han River using 1-Dimensional St. Venant Equations (1차원 St. Venant 방정식을 이용한 한강 하류부 하도의 홍수류 특성 분석)

  • Kim, Won;Woo, Hyo-Seop;Kim, Yang-Su
    • Water for future
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    • v.29 no.1
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    • pp.163-179
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    • 1996
  • Flood flow characteristics of the Han River (from Goan to Indo Bridge) are analyzed using 1-dimensional St. Venant equations. NETWORK, a finite difference model, is used to calculate each term (local acceleration term, convective acceleration term, pressure force term, gravity force term, and friction force term) of the momentum equation and to analyze the flow characteristics. By the result of the study, as the general characteristics of flow in a channel that acceleration terms are very small and the other three terms are much greater is presented, three terms(pressure force term, gravity force term, friction force term) are to be main terms which decide the characteristics of flow. Specially in this region the acceleration term is noted so large that it cannot be ignored according to the shape of hydrograph and the region.

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Prediction of Unsteady Turbulent Flow over a Square Cylinder using Two-Equation Turbulence Models (2-방정식 난류모델을 이용한 정사각주 주위 비정상 난류 유동의 예측)

  • Lee Sangsan
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1995.10a
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    • pp.31-36
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    • 1995
  • 비유선형의 물체 주위의 유동은 정체유동, 경계층 박리 및 주기적 와열 생성 등의 복잡한 유동현상이 공존한다. 본 연구에서는 비교적 단순한 형상인 정사각주 주위의 비정상 난류 유동을 2-방정식 와점성 난류모델인 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델과 RNG $k-{\varepsilon}$ 모델을 이용하여 예측할 수 있는지를 검증하였다. 정교하게 수행된 최근의 실험과 대와류모사(LES)의 결과를 검증을 위한 비교의 자료로 삼았다. 적절한 난류모델의 선정과 더불어 시간 정확도, 공간 정확도 및 대류항 처리법 등이 해석결과에 미치는 영향도 살펴보았다. 기존의 표준 $k-{\varepsilon}$모델은 정체점 부근에서 난류 운동에너지를 과도하게 생성하는 근본적인 문제점 때문에 실험 및 LES의 결과를 제대로 예측할 수 없었다. 난류운동에너지의 초과 예측에 따른 운동량의 과도한 혼합으로 인해, 항력계수 및 양력계수의 비정상성 뿐 아니라 평균 항력계수도 부정확하게 예측하였다. RNG $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용한 경우에는 정체점 주위 유동현상의 예측이 상당히 향상되어 항력계수 및 양력계수의 평균치, 진폭 및 비정상성의 주기 등을 정확하게 예측하는 것이 가능하였다. 그러나 이 경우에도 예측의 정확도가 시간 증분과 격자의 크기 및 대류항 처리법등에 영향을 받으며, 특별히 대류항 처리법에 상당히 민감하게 변하는 것을 알 수 있었다. 향상된 유동예측은 RNG $k-{\varepsilon}$ 모델의 난류에너지 소산율 방정식의 개선된 항이 과도하게 생성된 난류에너지를 정체점 부근에서 제거하기 때문에 가능하다는 것을 알 수 있었다.의 20세 이하 골절 및 탈구가$30.3\%까지 감소하게되어 년도가 증가함에 따라 청장년 층에 비하여 소아골절 및 탈구가 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 스키골절의 부위별 발생빈도는 1990년 이전까지 하지골절 및 탈구가 많았으나 이후 점차 상지의 골절 탈구가 증가하였다 하지에서 가장 많은 골절은 경골 골절이었으며, 경골골절은 회전력에 의한 나선형골절이 $76.5\%로 가장 많았고 년도에 따른 변화는 보이지 않았다. 스키손상의 발생빈도는 초기에 비하여 점차 감소하는 경향을 보였으며, 손상의 특성도 부위별, 연령별로 다양한 변화를 나타내었다.해가능성을 가진 균이 상당수 검출되므로 원료의 수송, 김치의 제조 및 유통과정에서 병원균에 대한 오염방지에 유의하여야 할 것이다. 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다./207), $99.2\%$(238/240), $98.5\%$(133/135) 및 $100\%$ (313)였다. 각각 두 개의 요골동맥과 우내흉동맥에서 부분협착이나 경쟁혈류가 관찰되었다. 결론: 동맥 도관만을 이용한 Off pump CABG를 시행하여 감염의 위험성을 증가시키지 않으면서 영구적인 신경학적 합병증을 일으키지 않았고 좋은 혈관 개존율을 보여주었다. 따라서 동맥 도관을 이용한 Off pump CABG는 관상동맥의 협착의 정도에 따라 효율적으로 시행

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A Conservative USCIP Simulation Method for Shallow Water (물 표면 시뮬레이션을 위한 보존적 USCIP법)

  • Jeon, Sejong;Song, Oh-young
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.25 no.5
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    • pp.21-30
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    • 2019
  • We propose a physical simulation method based on the shallow water equation(SWE) to represent water surface effectively. In this paper, the water which can be represented has a much larger width compared to the depth does not have a large vertical direction flow. In order to calculate the water flow efficiently, we start with the shallow water equation as the governing equation, which is a simplified version of the Navier-Stokes equation. In order to numerically calculate the advection term of the SWE, we introduce a new conservtive USCIP(CUSCIP) method which improves the Constrained Interpolation Profile (CIP) method to preserve the physical quantity while increasing the numerical accuracy. The proposed method is based on Kim et. al.'s Unsplit Semi-lagrangian CIP[9], and calculates advection term with additional constraints on term that consider integral values. The experimental results show that the CUSCIP method is robust to the loss of physical quantity due to numerical dissipation, which improves wave detail and persistence.

Numerical Simulation of Axi-Symmetric Supersonic Intake Flow Operating on Design & Off-Design Conditions (축대칭 초음속 공기흡입구의 설계점/비설계점 유동 연구)

  • 김성돈;정인석;최정열
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.20-20
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    • 2000
  • 2개의 경사 충격파와 하나의 수직 충격파로 초음속 유동을 압축하는 초음속 공기 흡입구의 수치적 연구를 수행하였다. 지배방정식으로는 Navier-Stokes방정식을 사용하였고 난류모델로는 SST 모델을 사용하였다. 지배방정식의 점성항 계산에는 중심차분법을 사용하였고 대류항 계산에는 풍상차분법인 Roe의 FDS기법을 MUSCL기법과 결합하여 이용하였다. 유한 체적법을 이용하여 차분된 방정식은 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법으로 2차 정확도 시간 적분으로 비정상 과정의 연구를 수행하였다. 흡입구 배압을 정해주어야 하는 어려움을 해결하기 위해 흡입구 후면에 노즐을 달고 노즐의 면적을 조절하여 배압이 형성되도록 하였다.(중략)

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CIP method on Triangular Meshes (비격자메쉬에서의 고차오더 대류 방정식 해결방법)

  • Heo, Nam-Bin;Ko, Hyeong-Seok
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • This paper presents a new CIP method for unstructured mesh to reduce the numerical dissipation. To reflect precise physical characteristics, CIP method updates both the physical quantity and the derivative information. The proposed method uses the Finite Volume Method(FVM) to solve the non-advection term of CIP equation. And we performed several experiments to improve the accuracy of third-order interpolation. Our result shows that our algorithm has less numerical dissipation than that of linear advection solver.

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Study on the Improvement of the Convective Differencing Scheme for the High-Accuracy and Stable Resolution of the Numerical Solution (수치해의 정확성과 안정성이 보장되는 대류항 미분법 개선에 관한 연구)

  • 신종근;최영돈
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.1179-1194
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    • 1992
  • QUICKER scheme has several attractive properties. However, under highly convective conditions, it produces overshoots and possibly some oscillations on each side of steps in the dependent variable when the flow is convected at an angle oblique to the grid line. Fortunately, it is possible to modify the QUICKER scheme using non-linear and linear functional relationship. Details of the development of polynomial upwinding scheme are given in this paper, where it is seen that this non-linear scheme has also third order accuracy. This polynomial upwinding scheme is used as the basis for the SHARPER and SMARTER schemes. Another revised scheme was developed by partial modification of QUICKER scheme using CDS and UPWIND schemes(QUICKUP). These revised schemes are tested at the well known bench mark flows, Two-Dimensional Pure Convection Flows in Oblique-Step, Lid Driven Cavity Flows and Buoyancy Driven Cavity Flows. For pure convection oblique step flow test problem, QUICKUP, SMARTER and SHARPER schemes remain absolutely monotonic without overshoot and oscillation. QUICKUP scheme is more accurate than any other scheme in their relative accuracy. In high Reynolds number Lid Driven Cavity Flow, SMARTER and SHARPER schemes retain lower computational cost than QUICKER and QUICKUP schemes, but computed velocity values in the revised schemes produced less predicted values than QUICKER scheme which is strongly effected by overshoot and undershoot values. Also, in Buoyancy Driven Cavity Flow, SMARTER, SHARPER and QUICKUP schemes give acceptable results.