• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.132-133
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• 2007

자성유체의 전자기력에 의한 거동 파악을 위해 전자기 체적력에 의한 접근법을 제안한다. 정유체역학식에 수정 된 Kelvin 가진력식이 도입되며, 유체표면에서의 압력이 일정하여야 한다는 원리에서 유체 표면의 형상을 얻어낼 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1459-1460
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• 2011

자성유체에 60Hz의 교류자기장을 인가할 때 발생되는 냉각효과를 해석하기 위해 유한요소법을 결합하였다. 열원으로는 전류가 코일에 흐를 때 생성되는 줄열과 닐운동과 브라운운동으로 야기되는 전력손실에 의한 발열이 있다. 교류자기장은 주파수가 낮기 때문에 줄열이 주요한 열원이 된다. 그러므로 코일에서 자성유체로 일어나는 열전달과 자연대류현상은 코일의 표면에서 일어난다. 자연대류현상을 해석하기 위해서는 자성유체의 부력밀도를 고려해야 한다. 부가적으로 자계의 세기와 온도에 관한 함수인 자화와 자기체적력밀도로 인해 자기대류현상과 같은 강제대류가 일어난다. 이러한 두 가지 대류현상으로 인해 교류자기장을 인가한 자성유체에서 냉각효과가 일어난다. 자기체적력밀도는 유한요소법으로 보간된 가상공극개념을 이용하여 켈빈전자기력밀도를 이끌어 낸 후 이를 수치적으로 이용하여 구하였다. 랑제방함수는 켈빈전자기력밀도와 전력손실을 계산하는데 필요한 비선형 자화율을 고려하기 위해 사용하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2004.03a
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• pp.77-82
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• 2004

A new anisotropic mesh refinement method is proposed. The new method is based on a simple second order interpolation error indicator. Therefore, it is methodologically direct and intuitive as compared with traditional anisotropic refinement strategies. Moreover, it does not depend on the mesh type. The error indicator is face-wisely calculated for all faces in a mesh and the cell refinement type is determined by the configuration of face markings with a given threshold. For the sake of simplicity, an application for a poisson equation on a triangle mesh is considered. The error field and resultant mesh refinement pattern are compared and effects of the threshold selection are discussed. Applying anisotropic refinement with various thresholds, we observed higher convergence rates than those in the uniform refinement cases.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2004.03a
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• pp.71-76
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• 2004

An extension of our recently developed locally linear reconstruction scheme to 2 dimensional incompressible flow solver is presented. The solver is based on a semi-implicit fractional step method in which the convective term is discretized by Adams-Bashforth method and the diffusion term by Crank-Nicolson method. Several numerical examples are tested to demonstrate the mesh type independent accuracy of the solver, which include decaying vortex flow, square cavity flow, and flow around a circular cylinder. The above examples are solved on quadrilateral or hybrid meshes. For all numerical examples, we obtained reasonable results.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2008.03a
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• pp.19-26
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• 2008

From numerical point of view on flow network system analyses, stagnation properties are not preserved along streamlines across geometric discontinuities. Hence, GJM and DTM using ghost cell and thermodynamic relations are developed to preserve the stagnation enthalpy for the boundaries, such as the interfaces between junction and branches and the interface between two pipes of different cross-sections in serial pipelines. Additionally, the resolving power and efficiencies of the 2nd order Godunov type FV schemes are investigated and estimated by the tracing of the total mechanical energy during calculating rapid transients. Among the approximate Riemann solvers, RoeM is more suitable with the proposed boundary treatments especially for junction than Roe's FDS because of its conservativeness of stagnation enthalpy across geometric discontinuities.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.19-26
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• 2008

From numerical point of view on flow network system analyses, stagnation properties are not preserved along streamlines across geometric discontinuities. Hence, GJM and DTM using ghost cell and thermodynamic relations are developed to preserve the stagnation enthalpy for the boundaries, such as the interfaces between junction and branches and the interface between two pipes of different cross-sections in serial pipelines. Additionally, the resolving power and efficiencies of the 2nd order Godunov type FV schemes are investigated and estimated by the tracing of the total mechanical energy during calculating rapid transients. Among the approximate Riemann solvers, RoeM is more suitable with the proposed boundary treatments especially for junction than Roe's FDS because of its conservativeness of stagnation enthalpy across geometric discontinuities.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.14 no.1
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• pp.35-44
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• 2009

To adequately analyze flows in pipe or duct network system, traditional node-based junction coupling methods require the junction loss which is specified by empirical or analytic correlations. In this paper, a new finite volume junction coupling method using a ghost junction cell is developed by considering the interchange of linear momentum as well as the important wall-effect at junction without requiring any correlation on the junction loss. Also, boundary treatment is modified to preserve the stagnation enthalpy across boundaries, such as pipe-end and the interface between junction and branch. Also, the computational accuracy and efficiency of the Godunov-type finite volume schemes are investigated by tracing the total mechanical energy of rapid transients due to sudden closure of valve at downstream end.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.4
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• pp.403-413
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• 1989

유한요소법의 전산유체 역학분야에 대한 응용현황을 계산방법과 적용례를 중심으로 정리하였다. 유한요소법의 가장 큰 장점은 복잡한 유동영역을 해석하기 위한 불규칙 요소망(unstructured mesh)의 사용이라 볼 수 있으며 적응적 요소망을 이용하여 계산의 정확도를 높일 수 있는 것 또한 강점이라 할 수 있다. 다만 불규칙 요소망 사용으로 인해 수반되는 대수 방정식 계산시간 및 기억용량의 증가는 conjugate gradient 방법 등을 이용하여 반드시 해결되어야만 한다. 지금 까지 유한요소법을 이용한 계산방법을 개발해 오는 과정을 보면 유한차분법에서 오래 전에 개 발된 방법들을 도입한 경우가 많았으며 특히 난류 및 개발된 경우가 많으며 대부분의 경우 이 들을 그대로 도입, 이용하였다. 반대로 최근에 항공기 동체설계 분야를 중심으로 복잡한 형태의 유동영역을 해석이 요구되는 경우 유한차분법, 특히 유한체적법(finite volume method)에 삼각형 유한요소를 이용한 불규칙 요소망을 도입하여 성공적으로 이용하고 있다. 따라서 전산유체 역 학의 발전을 위하여 두 분야의 유기적인 협조가 필요하며 결과적으로 전산유체 역학기법이 완 전히 기계설계의 한 분야로 정립될 수 있도록 많은 노력이 필요하다고 본다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.20 no.2
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• pp.103-108
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• 2015

Fluid-body interaction analysis of floating body with six degree-of-freedom motion is presented. In this study, three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations are employed as a governing equation. The numerical method is based on a finite-volume approach on a cartesian grid together with a fractional-step method. To represent the body motion, the immersed boundary method for direct forcing is employed. In order to simulate the coupled six degree-of-freedom motion, Euler's equations based on rigid body dynamics are utilized. To represent the complex body shape, level-set based algorithm is utilized. In order to describe the free surface motion, the volume of fluid method utilizing the tangent of hyperbola for interface capturing scheme is employed. This study showed three different continuums(air, water and body) are simultaneously simulated by newly developed code. To demonstrate the applicability of the current approach, two different problems(dam-breaking with stationary obstacle and water entry) are simulated and all results are validated.