• Title/Summary/Keyword: 오일러 방정식

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MLP 기법을 이용한 천수흐름 수치모의 (Appling Multi-dimensional Limiting Process (MLP) to shallow water flow simulation)

  • 안현욱;유순영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.537-537
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    • 2012
  • 천수방정식의 수치모형은 하천의 유량예측, 홍수범람해석, 해일 모의 등에 널리 사용되고 있고, 그 결과는 수자원 관리, 재난 대책 등 정책적인 의사결정에 있어 유용한 자료로 활용되고 있다. 이처럼 천수방정식의 수치모형은 연구목적뿐만 아니라 실생활에 있어서도 큰 영향을 미치고 있으며, 이에 보다 정확하고 효율적인 수치모형의 구축이 수리/수자원/방재분야에서 중요한 영역이 되고 있다. 본 연구는 정확하고 안정적인 수치모의를 위해 천수방정식의 수치모형에 MLP(Multi dimensional Limiting Process)기법을 적용한 후 다차원 모의 시 MLP의 수치 진동 제어 성능을 검증하고자 하였다. MLP기법은 다차원에서 수치진동을 억제할 수 있도록 개발된 기법으로, 기존 TVD 제어자(limiter)과 MLP의 차이점은 기존 제어자들이 흐름이 발생하는 셀 경계면에서 재구성된 값이 Maximum Principle을 만족시키도록 제어자를 유도하는데 반해, MLP는 셀 절점에서 Maximum Principle을 만족시키도록 제어자를 유도한다는데 있다. MLP기법은 압축성 유체를 표현하는 2, 3차원 오일러 방정식에 적용되어 기존의 제어자들에 비해 안정적이며 정확한 수치모의를 가능하게 하는 것이 검증되었다. 하지만 천수방정식에 적용된 예는 없으며, 이에 본 연구는 천수방정식에 MLP를 적용하고 천수방정식 수치모형 검증에 주로 사용되는 수치모의를 통해 MLP의 수치 진동 제어 성능을 검증하였다. 모의 결과, MLP는 2차원 천수방정식에 있어서도 기존의 제어자들과 비교하여 수치진동을 보다 잘 제어하는 것으로 판단된다. MLP의 사용으로 인해 불연속면 근처에서 정확도가 향상되었고 수치진동이 발생하지 않아 보다 안정적인 모의가 가능하였다.

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파랑 중에 전진하는 선박에 대한 스프링잉 현상 해석 (An Analysis of the Springing Phenomenon of a Ship Advancing in Waves)

  • 이호영;신현경;박홍식;박종환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.41-46
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    • 2001
  • 최근에 선박이 대형화되는 추세에 힘입어 조선소는 광폭천흘수선, 초대형 원유운반선 및 초대형 컨테이너선 등을 건조하고 있다. 이와 같은 선박은 상대적으로 다른 선박에 비해 강성이 작기 때문에 파랑 중에서 유탄성 운동을 하게 되고, 입사하는 파고가 작은 경우에도 선체의 2절 모드의 진동에 의해 선체의 갑판이 피로 파괴되는 경우가 종종 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 전진하는 선박의 유체 압력을 계산하기 위해 적분방정식은 3차원 소오스 분포법을 사용하고, 그린함수는 전진하면서 동요하는 형태를 이용하였다. 방사문제는 선박을 여러 개의 단면으로 나누어 단면간의 간섭효과를 고려하여 heave 및 pitch 강제동요와 관련된 부가질량 및 조파 감쇠계수를 계산하였고, 파강제력은 각 단면에서 선행해에 의한 힘만 고려하였다. 선박의 각 단면의 수직운동은 선박에 대한 운동방정식을 이용하고 강성행렬은 오일러 보 이론에 의해 산정되었다. 계산은 Esso-Osaka 선박을 모델로 도입하여 입사하는 파도의 주파수가 변함에 따른 선박의 각 단면에 대한 운동, 굽힘 모우멘트를 계산하였다.

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연립방정식 풀이의 역사발생적 고찰-종결식을 중심으로 (Historical analysis of System of Equations-Focused on Resultant)

  • 최은미
    • 한국수학사학회지
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    • 제26권2_3호
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    • pp.149-161
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    • 2013
  • 본 논문에서 연립일차방정식의 풀이법 연구로부터 시작하여 연립고차방정식의 해법 연구로 발전되어가는 과정을 역사발생적 관점에서 고찰한다. 연립일차방정식을 푸는데 중요한 역할을 하는 가우스 소거법과 비교하여 상대적으로 덜 알려져 있지만, 연립고차방정식에는 오일러의 소거이론과 베조의 종결식이 있다. 이러한 발전의 역사적 과정을 알아보고 특별히 종결식을 처음으로 정의한 베조의 연구방법을 조명해 본다.

2차원 및 3차원 저레이놀즈수 유동 해석 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY OF TWO AND THREE DIMENSIONAL LOW REYNOLDS NUMBER FLOW)

  • 이재훈;정경진;이길태;강인모
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.3-7
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    • 2009
  • In this study, two and three dimensional low Reynolds number flows are compared. For the two dimensional flow, an airfoil was considered and for the three dimensional low wing and full-body aircraft were considered. Because a flight condition of the aircraft is in a low Reynolds number flow, itl requires reflecting flow transition. In the two dimensional analysis, transition is predicted using en method. In the three dimensional flow, the effect of transition is included using k-w SST turbulence models.

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비정상 Euler 방정식을 이용한 Chimera 기법의 병렬처리에 관한 연구 (A Study of Parallel Implementations of the Chimera Method using Unsteady Euler Equations)

  • 조금원;권장혁;이승수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.52-62
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    • 1999
  • The development of a parallelized aerodynamic simulation process involving moving bodies is presented. The implementation of this process is demonstrated using a fully systemized Chimera methodology for steady and unsteady problems. This methodology consists of a Chimera hole-cutting, a new cut-paste algorithm for optimal mesh interface generation and a two-step search method for donor cell identification. It is fully automated and requires minimal user input. All procedures of the Chimera technique are parallelized on the Cray T3E using the MPI library. Two and three-dimensional examples are chosen to demonstrate the effectiveness and parallel performance of this procedure.

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6-3 스튜워트 플랫폼 운동장치의 운동방정식 해석 (A New Dynamic Analysis of 6-3 Stewart Platform Manipulator)

  • 김낙인;이종원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권11호
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    • pp.1820-1828
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    • 2001
  • The dynamics of the 6-3 Stewart platform manipulator (SPM) is newly derived based on the kinematic relations particularly developed fur the SPM. The essence of the analysis is to deal with three subsystems of the SPM, each consisting of the command and feedback line links associated with two joined neighboring actuators. The dynamics of the command and feedback line links are first formulated using Lagrange and Newton-Euler method and then combined to derive the dynamic equations of motion fur the SPM. The derived nonlinear equations of motion are so computationally effective that it can be easily applied to real-time high-speed tracking control of 6-3 SPM.

Time Average ESPI와 Euler-Bernoulli 방정식에 의한 탄성계수 측정 (Determination of Elastic Modulus by Time Average ESPI and Euler-Bernoulli Equation)

  • 김경석;이항서;강영준;강기수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.69-74
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    • 2007
  • The paper proposes a new sonic resonance test for a elastic modulus measurement which is based on time-average electronic speckle pattern interferometry(TA-ESPI) and Euler-Bernoulli equation. Previous measurement technique of elastic constant has the limitation of application for thin film or polymer material because contact to specimen affects the result. TA-ESPI has been developed as a non-contact optical measurement technique which can visualize resonance vibration mode shapes with whole-field. The maximum vibration amplitude at each vibration mode shape is a clue to find the resonance frequencies. The dynamic elastic constant of test material can be easily estimated from Euler-Bernoulli equation using the measured resonance frequencies. The proposed technique is able to give high accurate elastic modulus of materials through a simple experiment set up and analysis.

Resonance tube 내 압력 맥동 해석 (Numerical analysis on the pressure pulsation in the resonance tube)

  • 곽승철;류호선
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.608-614
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    • 1997
  • 2차원 압축성 오일러 방정식을 지배 방정식으로 하여 음향학적 문제를 직접 수치 계산하였다. Roe의 개략적인 리만해(Approximate Riemann Solver)에 의거하여 대류항을 구성하였고 높은 정확도를 유지하기 위해 Vanleer의 MUSCL 방법을 사용하여 공간을 이산화하였다. 시간 적분으로는 2차의 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. Resonance tube 내의 음향학적 문제 해석을 위해 최근까지 제시된 음향 경계 조건들을 비교하였고 각 경계 조건들이 갖는 물리적 의미를 고찰하였다. 이들을 통하여 압력파의 물리적인 행태를 모사하였고 실험과 비교하였다. 계산결과들을 통하여 사용된 방법은 전형적인 압축성 유동 해석 문제 뿐만 아니라 선형, 비선형의 음향학적 문제들을 적절한 경계 조건과 결합하여 해석할 수 있음을 알 수 있었고 resonance tube와 같은 공학적으로 실제적인 문제들에 대한 응용이 기대된다.

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$SF_6$ 차단기의 열가스 수치해석 (Numerical Analysis of Arcs in SF6 Gas Circuit Breaker)

  • 배채윤;김홍규;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.816-818
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $SF_6$ 차단기 내의 대전류 아크에 대한 수치적인 해석을 모의하는 도구를 제시한다. 대전류의 차단을 위해서 해석을 통해 열적 파괴를 예측하는 것이 필수적이다. 본 논문에서 사용한 방법은 FVFLIC(finite volume fluid in cells)이며 지배방정식은 압축성 오일러 방정식으로 아크와 유동의 상호 작용을 해석한다. 아크는 기본적으로 에너지 보존식에서 열소스항으로 나타나며 주울열과 복사항으로 표현된다. 주울열은 플라즈마 영역내의 전계해석을 통해 계산되며 복사항은 방출과 흡수항의 합으로 나타내어지고 이것은 국소적인 온도와 압력의 함수이다. 본 논문에서는 수정된 방출과 흡수 모델로 복사 열전달을 계산하였다.

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비정렬 격자계에서 Continuous Adjoint 방정식을 이용한 공력 형상 최적 설계 (Aerodynamic Shape Optimization Using a Continuous Adjoint Formulation on Unstructured Meshes)

  • 이상욱;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.18-27
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    • 2002
  • 비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 비점성 압축성 유동장에서의 이차원 날개꼴에 대한 공력 형상 최적설계를 수행하였다. 정확한 민감도를 구하기 위한 재구성 기법으로는 Laplacian averaging을 사용하였으며, extended stencil을 사용한 최소자승법으로 유동변수의 미분을 구하였다. 또한 유동장과 adjoint 방정식의 적절한 수렴 조건에 대해서 알아보았으며, 이를 이용하여 천음속 비점성 유동장에서 RAE2822 및 NACA0012 날개꼴에 대해서 조파항력 최소화 설계를 수행하였다. 설계된 날개꼴에서 다시 충격파를 복원하는 역설계문제를 적용하여 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 검증하였다.