• Title/Summary/Keyword: 유체 수치시뮬레이션

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A Study on the Sensitivity Analysis of Hydrodynamic derivatives acting on Manoeuvring Motion of Manta-type Unmanned Undersea Vehicle (Manta형 무인잠수정의 조종운동에 영향을 미치는 유체력미계수의 민감도 해석에 관한 연구)

  • Bae, Jun-Young;Shon, Kyoung-Ho;Kweon, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.45-50
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    • 2006
  • 본 연구는 Manta형 무인잠수정(Manta-type Unmanned Undersea Vehicle)의 동안정성을 검토한 후에 이 데이터를 기초로 하여 6자유도 수치 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 수치 시뮬레이션을 통하여 각각의 유체력미계수가 UUV의 6자유도 운동에서 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 민감도 해석(Sensitivity Analysis)을 위한 방법은 간접법(Indirect Method)을 사용하였다. 수학모델 및 유체력미계수의 추정은 손경호 등(2006)의 결과를 이용하여 수행하였다. 연구를 통하여 UUV의 조종운동 모델에서 각각의 유체력미계수가 가지는 상대적 중요도를 알 수 있었다.

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Interactive Fluid Simulation Method for Mobile Device (모바일 기기를 위한 실시간 유체 시뮬레이션 엔진)

  • Kim, Do-Yub;Song, Oh-Young;Ko, Hyeong-Seok
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2009.02a
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    • pp.463-468
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    • 2009
  • This paper proposes a method for extending simulating fluid on mobile device, which was only possible on desktop PC. Fluid simulation is done by solving Navier-Stokes equation numerically, and previous research were mainly focused on numerical stability [1], and realism [2]. However, such methods assume rich computational resources, which is not available on mobile devices. On the other hand, rigid-body solver is the mostly used physically-based technique [3], and only simple height field-based method is released for fluid simulation [4]. To overcome these problems, we proposes a modified incompressible fluid dynamics solver for the mobile device, and also we propose a technique for visualizing fluids on the mobile device.

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An Artificial Neural Network for Efficiently Learning Representation of Screened Foam Generation (스크린드 거품 생성을 효율적으로 학습 표현하는 인공신경망)

  • Kim, Donghui;Yun, Ju-Young;Kim, Jong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.07a
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    • pp.557-558
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    • 2022
  • 본 논문에서는 인공신경망을 통해 화면에 투영된 거품입자를 효율적으로 생성할 수 있는 기법에 대해 소개한다. 유체 시뮬레이션 기반으로 바다거품을 계산하기 위해서는 유체역학과 수치해석학에 대한 이해가 필요하며, 유속의 유기물, 풍속 등 다양한 물리적 요소를 고려해야하기 때문에 복잡하고 계산양이 커진다. 오일러리안(Eulerian)접근법에서는 격자의 해상도가 커지게 되고, 라그랑지안(Lagrangian)접근법에서는 입자의 개수가 많아지기 때문에 이 문제를 다루기 쉽지 않은 문제이다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 인공신경망을 이용한 분류 모델 학습을 통해 3차원 유체 시뮬레이션으로부터 투영된 2차원 스크린 이미지로부터 거품이 생성될 위치를 예측한다. 결과적으로 물의 스크린에 투영된 물 입자의 깊이와 가속도로부터 거품의 생성 위치를 예측함으로서 복잡한 수치해석학 없이 학습을 통해 효율적으로 거품을 표현하는 결과를 보여준다.

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선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 관한 수치 시뮬레이션 - 세월호 침몰을 교훈으로 -

  • Park, Jong-Cheon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.11-12
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    • 2014
  • 본 연구에서는 일정속도로 항행하는 선박의 후미에서 20도의 각도로 진행하는 뒤파도가 존재할 경우, 선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 대해 전산유체역학(CFD) 기술을 이용하여 운동 시뮬레이션을 수행하였다.

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An Adaptive FLIP-Levelset Hybrid Method for Efficient Fluid Simulation (효율적인 유체 시뮬레이션을 위한 FLIP과 레벨셋의 적응형 혼합 기법)

  • Lim, Jae-Gwang;Kim, Bong-Jun;Hong, Jeong-Mo
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • Fluid Implicit Particle (FLIP) method is used in Visual Effect(VFX) industries frequently because FLIP based simulation show high performance with good visual quality. However in large-scale fluid simulations, the efficiency of FLIP method is low because it requires many particles to represent large volume of water. In this papers, we propose a novel hybrid method of simulating fluids to supplement this drawback. To improve the performance of the FLIP method by reducing the number of particles, particles are deployed inside thin layers of the inner surface of water volume only. The coupling between less-disspative solutions of FLIP method and viscosity solution of level set method is achieved by introducing a new surface reconstruction method motivated by surface reconstruction method[1] and moving least squares(MLS) method[2]. Our hybrid method can generate high quality of water simulations efficiently with various multiscale features.

Flow Analysis of the Rotating Sludge Suction Collector by Numerical Simulation (수치시뮬레이션을 이용한 흡입식 슬러지 수집기의 유동해석)

  • Suh, Sang-Ho;Roh, Hyung-Woon;Byun, Jong-Youn
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.9 no.5 s.38
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    • pp.22-27
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    • 2006
  • Sedimentation phenomenon of suspended solids occurs by the gravitational force. Pollution particles are separated from slowly flowing waste water in clarifier. Recently, the sludge suction collector is Preferred rather than the scraper type sludge collector due to the enhancement of the clarifier efficiency. The sludge suction collector is usually operated by the user's experiences without any scientific and/or technical consideration. To evaluate the performance of sludge suction collector, the three dimensional numerical simulation was conducted by the finite volume method. To analyze the performance, the velocity vectors and the suction flow rates of the orifices were investigated. The result showed that each suction flow rate through out the collector was equivalent in the sludge suction collector and the efficiency of suction collector was good to remove high concentrated sludge in clarifier.

An Artificial Neural Network for Efficiently Learning and Representation the Advection and Remove of Fire-Flake Particles (불똥 입자의 이류과 삭제를 효율적으로 학습 표현하는 인공신경망)

  • Kim, Donghui;Kim, Jong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.01a
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    • pp.345-348
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    • 2022
  • 본 논문에서는 유체 시뮬레이션(Fluid simulation)중 화염에서 표현되는 불똥 입자(Fire-flake particle)의 생성, 움직임과 삭제를 효율적으로 학습하고 표현할 수 있는 인공지능 기법에 대해 소개한다. 유체 시뮬레이션을 계산하기 위해서는 일반적으로 수치해석학과 같은 학문의 이해가 필요하며 불똥이나 거품과 같은 유체의 2차 효과(Secondary effect)는 기반유체(Underlying fluids)를 통해 추출되기 때문에 복잡하고 계산양이 많아진다. 이러한 문제를 완화하고자 본 논문에서는 인공신경망을 이용한 분류 모델 학습을 통해 격자 내에서 표현되어야 하는 불똥 입자의 생성을 학습하고, 다항 회귀 모델 학습을 통해 불똥 입자의 움직임을 예측한다. 또한, 불똥 입자가 삭제되어야하는 상태를 네트워크 학습을 통해 얻어내며, 수명(Lifespan) 임계값 조절하여 다양한 장면에서 불똥을 제어할 수 있다. 결과적으로 화염의 움직임을 기반으로 불똥의 움직임을 복잡한 수학식이나 디자이너에게 의존하지 않고 인공지능 학습을 통해 쉽게 제어하고 예측하는 결과를 보여준다.

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Realtime Fire Simulation and Rendering on Mobile Environment (모바일 환경에서 불꽃의 실시간 시뮬레이션과 렌더링)

  • Woo, Sang-Hyuk;Jo, Mi-Ri-Na;Park, Dong-Gyu
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.10 no.7
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    • pp.934-943
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    • 2007
  • This paper presents a real-time fire simulation on the mobile phone using stable fluid animation techniques. Stable and fast fluid simulation methods are developed in PC and console games, but fluid simulation and interactive fluid models require too much system resources for applying on mobile environment. We studied and implemented physics-based models for fluids like fire and smoke effects using billboard and stable fluids simulation method on mobile 3D system. The mobile platform of our system is WIPI, which is the standard mobile platform in Korea, also we adopted NF3D API for our 3D programming API. We implemented real-time fire simulation and added it in mobile 3D game, "Rupee Story".

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Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics (전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션)

  • Bon-Guk Koo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.2
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • Numerical simulations have been performed to investigate the hydrodynamic characteristics of the rudder since they play an important role in naval architecture fields. Although some values such as hydrodynamics forces can be measured easily in the towing tanks, it is difficult to obtain the detailed information of the flow fields such as pressure distribution, velocity distribution, vortex generation from experiments. In the present study, the effects of hydrodynamic coefficients and Reynolds number acting on the rudder were studied by using Computational Fluid Dynamics(CFD). Ansys fluent, one of commercial CFD solvers, solves the Navier-Stokes equations and the k-epsilon turbulence model is selected for the viscous model to solve RANS equations. At first, drag coefficients and lift coefficient for different angle of attack are obtained by using a CFD commercial code for KCS rudder. Secondly, the 2-D lift coefficients and drag coefficients are compared with 3-D coefficients at the same conditions. Thirdly, the effects of Reynolds number on the hydrodynamic forces are investigated.