• Title/Summary/Keyword: 유한 체적법

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Predictions of Heat and Mass Transfer Rates to a Spray Droplet Experiencing Condensation (응축을 수반하는 분무수적으로의 열 및 질량전달률 예측)

  • 이상균;조종철;신원기;조진호;서정일
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1763-1773
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    • 1991
  • 본 연구에서는 포화수증기와 공기의 혼합기내에서 분무수적으로의 열 및 질량 전달률을 계산하기 위하여 수적의 부분혼합모형과 비혼합모형에 대하여 수적내 과도온 도분포의 해석해를 적용성이 보장되면서도 계산상의 어려움이 수반되지 않는 형태로 구하기 위하여 수적내부의 열전도해석에 있어서 적분법을 적용하였다. 적분법으로 얻어지는 과도온도분포의 해는 유한차의 다항식으로 표시되어 비혼합모형인 경우 각시 간 구간의 경계에서의 온도분포가 연속성을 유지하면서 물성치들의 온도에 대한 종속 성이 쉽게 고려되고 계산도 용이한 형태이다. 본 보에서 제시하는 해석결과의 적용 성을 조사하기 위하여 완전혼합모형을 포함하는 세가지 수적모형들에 대한 계산결과들 로부터 얻어진 시간변화에 따른 수적의 무차원 체적평균온도변동을 유효한 실험결과들 과 비교, 검토하였으며, 부분혼합모형에 대하여 혼합기의 압력, 수적의 초기온도, 혼 합기 속에 포함되어 있는 수증기의 체적분율, 수적의 초기크기, 수적의 초기속도 및 분사각도가 주위혼합기로부터 수적으로 전달되는 열 및 질량전달에 미치는 영향을 조] 사하고 도출된 대표적인 검토 결과를 제시하였다.

Development of a 3-D Viscous Flow Solver Based on Unstructured Hybrid Meshes (비정렬 혼합 격자계 기반의 삼차원 점성 유동해석코드 개발)

  • Jung, Mun-Seung;Kwon, Oh-Joon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.8
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    • pp.677-684
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    • 2007
  • In the Present Study, a 3-D viscous flow solver, based on unstructured hybrid meshses containing tetrahedra, prisms and pyramids, has been developed. A finite-volume discretization scheme is used for solving the compressible Navier-Stokes equations. A cell-vertex median dual volume is used for spatial discretization. The one-equation Spalart-Allmaras turbulence model has been adopted to evaluate the eddy viscosity. Validation were made by computing laminar and turbulent flows around a 3-D wing for steady flows and turbulent flows around an oscillating 3-D wing in harmonic motion for unsteady flows.

3-D Object Representation Using Part-based Superquadric Model from Range Image (부품 기반의 superquadric 모델을 이용한 거리 영상으로부터 3차원 물체 표현)

  • Lee, Seon-Ho;Kim, Tae-Eun;Choe, Jong-Su
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.8B no.2
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    • pp.201-207
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    • 2001
  • 3차원 물체표현은 컴퓨터 비젼 분야에서 중요한 역할을 차지하고 있다. 본 논문에서는 체적 표현법의 일종인 부품기반의 superquadric 모델을 통하여 3차원 기계 부품 물체를 표현하는 기법을 제안하였다. 이러한 부품기반의 superquadric 모델은 크기, 이동, 회전, 그리고 변형 등의 유한개의 계수들만을 가지고 다양한 3차원 체적소의 형상 표현이 가능하다는 장점이 있다. 따라서, superquadric 형상복구 과정을 통해서 이들 superquadric 계수들을 추출함으로써 3차원 단일 체적소 표현이 가능하다. 이때, 형상복구 과정의 입력은 3차원 거리 데이터로, 형상복구 과정은 3차원 nfcp를 이루는 각 체적소에 속하는 거리 데이터들을 입력으로하는 적합도 측정함수의 최소 자승법(LSM)에 의해 이루어진다. 이후에 3차원 물체 각 체적소에 해당하는 superquadric 계수들을 얻는다. 결과적으로 3차원 전체 물체에 해당하는 superquadric 모델은 이들 각 체적소에 해당하는 계수들의 집합으로 표현된다. 컴퓨터에서 합성한 합성영상과 실제 거리영상에 대한 실험을 통해 제안한 방법의 유용성을 입증하였다.

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Depth Averaged Numerical Model for Sediment Transport by Transcritical Flows (급변류에 의한 하상변동 예측을 위한 수심적분 수치모형)

  • Kim, Boram;Kim, Dae-Hong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.47 no.11
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    • pp.1061-1066
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    • 2014
  • A stable second-order finite volume method was proposed to predict sediment transport under rapidly varied flow conditions such as transcritical flow. For the use under unsteady flow conditions, a sediment transport model was coupled with shallow water equations. HLLC approximate Riemann solver based on a monotone upstream-centered schemes for conservation laws (MUSCL) reconstruction was used for the computation of the flux terms. From the comparisons of dam break flow experiments on erodible beds in one- and two-dimensional channels, good agreements were obtained when proper parameters were provided. Lastly, dam surface erosion problem by overtopped water was simulated. Overall, the numerical solutions showed reasonable results, which demonstrated that the proposed numerical scheme could provide stable and physical results in the cases of subcritical and supercritical flow conditions.

A Numerical Study on Flood Inundation of Urban Areas Using 2D Finite Volume Model: Application to Tous dam failure, Spain (이차원 유한체적모형을 이용한 도시지역 홍수범람에 관한 수치적 연구 : 스페인 Tous 댐 붕괴 사례 적용)

  • Kim, Kyung-Hwan;Jeong, Woo-Chang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 1982년 10월 21일 스페인에서 발생한 Tous 댐 붕괴 시 발생한 유출로 인하여 댐에서 5km 하류에 위치한 도시지역을 홍수파가 관통하면서 시간에 따라 변화되는 홍수파의 특성을 수치모형을 이용하여 분석하였다. 분석에 적용된 수치모형은 비구조적 2차원 유한체적법과 불연속 흐름을 모의하기 위해 시간과 공간상으로 1차 정확도를 가진 HLLC 기법을 적용한 모형이다. 본 연구에서는 도시지역의 침수현상을 두 가지 Case에 대해 구성하였으며, 모의결과를 침수흔적 자료 및 기존의 수치모의 결과와 비교하였다. 첫 번째 Case는 Mulet and Alcrudo(2004)에 의한 수치모의결과와의 비교를 통해 모형의 적용성 검증을 하였으며, 두 번째 Case는 도시 지역에서의 건물 투수여부에 따라 변화되는 홍수파의 흐름특성 및 지점별 최대 침수심을 모의하였을 경우이다. Case 1에서 모형의 검증결과 수치모형을 통해 계산된 지점별 수심변화는 비교적 잘 일치하는 결과를 얻었으며, Case 2의 경우 지점별 수심은 Case 1에 비해 다소 과소산정 되는 경향을 나타내었다.

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Numerical Analysis of a Crack in the Vicinity of an Inclusion (함유체에 인접한 크랙에 관한 수치해석)

  • 이정기;라원석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.465-474
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    • 1999
  • A recently developed numerical method based on a volume integral formulation is applied to calculate the accurate stress intensity factors at the crack tips in unbounded isotropic solids in the presence of multiple anisotropic inclusions and cracks subject to external loads. In this paper, a detailed analysis of the stress intensity factors are carried out for an unbounded isotropic matrix containing an orthotropic cylindrical inclusion and a crack. The accuracy and effectiveness of the new method are examined through comparison with results obtained from analytical method and finite element method using ANSYS. It is demonstrated that this new method is very accurate and effective for solving plane elastostatic problems in unbounded solids containing anisotropic inclusions and cracks.

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Development of Computational Methods for Viscous Flow around a Commercial Ship Using Finite-Volume Methods (유한체적법을 이용한 상선주위의 난류유동 계산에 관한 연구)

  • Wu-Joan Kim;Do-Hyun Kim;Suak-Ho Van
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.37 no.4
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    • pp.19-30
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    • 2000
  • A finite-volume method is developed to solve turbulent flows around modern commercial hull forms with bow and stern bulbs. The RANS equations are solved. The cell-centered finite-volume method employs QUICK and central difference scheme for convective and diffusive flux discretization, respectively. The SIMPLEC method is adopted for the velocity-pressure coupling. The developed numerical methods are applied to calculate turbulent flow around KRISO 3600TEU container ship. Surface meshes are generated into five blocks: bow and stern bulbs, overhang, fore and afterbody. 3-D field grid system with O-H topology is generated using elliptic grid generation method. Surface friction lines and wake distribution at propeller plane is compared with experiment. The calculated results show that the present method can be used to predict flow around a modern commercial hull forms with bulbs.

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Elastic Wave Field Calculations (탄성파의 변형 및 응력 계산에 관한 연구)

  • 이정기
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.2
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    • pp.213-223
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    • 1997
  • Calculation of elastic wave fields has important applications in a variety of engineering fields including NDE (Non-destructive evaluation). Scattering problems have been investigated by numerous authors with different solution schemes. For simple geometries of the scatterers (e.g., cylinders or spheres), the analysis of steady-state elastic wave scattering has been carried out using analytical techniques. For arbitrary geometries and multiple inclusions, numerical methods have been developed. Special finite element methods, e.g., the infinite element method and a hybrid method called the Global-Local finite element method have also been developed for this purpose. Recently, the boundary integral equation method has been used successfully to solve scattering problems. In this paper, a volume integral equation method (VIEM) is proposed as a new numerical solution scheme for the solution of general elasto-dynamic problems in unbounded solids containing multiple inclusions and voids or cracks. A boundary integral equation method (BIEM) is also presented for elastic wave scattering problems. The relative advantage of the volume and boundary integral equation methods for solving scattering problems is discussed.

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Failure Analysis of RC Cylindrical Structures using Layered Shell Element with a Pressure Node (압력절점을 갖는 적층쉘 요소에 의한 콘크리트 원통형 구조물의 파괴해석)

  • 송하원;방정용;변근주;최강룡
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.475-484
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    • 1999
  • 압력절점은 요소의 균등한 압력증분을 1개의 자유도로 갖는 절점이며, 유한요소의 하중-변위 평형방정식에 체적과 압력의 관계를 추가하여 한계압력 이후에서도 체적변화에 따른 압력증분을 직접적으로 제저할 수 있는 절점이다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 평면 구성 방정식과 적층정식화에 적용한 쉘 요소에 압력절점을 추가하고 해석시 체적을 제어함으로써 철근콘크리트 원통형 구조에 대해 파괴까지의 극한내압 능력을 해석할 수 있는 체적제어 비선형 해석기법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 해석기법을 이용하여 철근콘크리트 원통형 구조물에 대하여 비선형 해석을 수행하여 한계압력과 한계압력 이후의 구조물의 거동을 예측하였으며 실험결과와 비교 검증하였다.

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