• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.73-78
• /
• 1999

극초음속 유동장의 정확한 해석을 위해 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 포착시 생기는 수치오차를 제거하기 위해 충격파 정렬 기법(Shock-Aligned Grid Technique)을 개발하였다. AUSMPW+ 수치기법은 자체 수치점성이 적은 수치기법으로 점성 경계층 계산시 정확한 계산결과를 보여주며 기존의 AUSM 계열이 가지는 문제점인 물성치의 진동 현상을 제거한 수치기법이다. 원통형과 무딘 물체 주위의 극초음속 유동장 해석을 통해 공력이 진동현상 없이 정확하게 계산됨을 확인하였다. 그리고 충격파 정렬 기법의 특성을 파악하기 위해 충격파 반사문제와 충격파-충격파 상호작용 문제를 해석하여 수치오차 없이 충격파를 포착할 수 있음을 보였다. 또한 화학적 평형 비평형 유동 영역까지 충격파 정렬 격자 기법을 확장하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.98-111
• /
• 1993

2차원 비정상 비선형 자유표면파를 해석하고 자유표면파에서의 점성효과를 관찰하였다. 유동장내의 Navier-Stokes 방정식과 연속방정식을 풀기 위해 유한해석법을 적용하였고, 자유표면의 처리를 위해 MAC 기법을 적용하였다. 그리고, 자유표면에서는 표면장력을 고려한 경계조건을 적용하였으며, 층류에 대한 점성효과만을 고려하였다. 계산모델은 천수역에서의 점성영향, 자유표면 근처에서의 보오텍스 쌍(vortex-pair)의 거동 및 전진하는 부유체 앞에서의 자유표면파문제 등이다. 천수역문제에서는 바닥과의 마찰에 기인한 자유표면파의 변화를 고찰하였으며, 특히 고립파에 대한 적용으로서 파고의 감소정도, 수직벽면에서의 파상승(wave run-up) 및 수심의 변화로 인한 유장변화 등을 살펴보았다. 보오텍스 문제에서는 보오텍스의 이동에 따른 자유표면주위의 유동변화를 관찰하였으며, 사각부유체 주위의 유동문제에서는 전진속도의 차이에 따른 자유표면파의 차이 및 물체주위의 유동특성을 관찰하였다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.23-31
• /
• 2000

The three-dimensional unsteady compressible Full Navier-Stokes equation solver with sliding multi-block method has been applied to analyze three dimensional characteristics of the viscous flow field and compression wave around the high speed train which is entering into a tunnel. The numerical scheme of AF + ADI was used to efficiently solve Navier-Stokes equations in the curvilinear coordinate system. The vortex formation owing to the viscous interaction around the train was found and the generation of compression wave due to the blockage effects was observed ahead of the train in the form of plane wave. The three dimensional characteristics of the flow field compared to the analytic results were discussed in detail. The variation of pressure of tunnel wall surface and velocity profile of the train are identified as the train enters into a tunnel. The changes in aerodynamic forces and streamlines of each specific sections are also discussed.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.341-346
• /
• 2010

In this paper, viscous flow calculation of pump-jet that is used as underwater propulsor was made by using RANS equation. For the validation, calculation for DTRC4119 marine propeller was made and reasonable agreements were obtained between the present results and the experiment. An unstructured overset mesh technique is used for analysis of relative motion between rotor and stator in pump-jet propulsor. Results for pump-jet propulsor were compared with computational results of another researcher.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제49권5호
• /
• pp.425-432
• /
• 2012

Viscous flow fields of side-by-side arranged two-dimensional floating bodies are numerically simulated by a Navier-Stokes equation solver. Two identical bodies with a narrow gap are forced to heave and sway motions. Square and rounded bilge hull forms are compared to find out the effects of vortex shedding on damping force. Wave height, force RAOs, added mass and damping coefficients including non-diagonal cross coefficients are calculated and a similarity between the wave height and force RAOs is discussed. CFD which can take into account of viscous damping and vortex shedding shows better results than linear potential theory.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.93-100
• /
• 2009

The gridless (or meshfree) methods, such as MPS, SPH, FPM an so forth, are feasible and robust for the problems with moving boundary and/or complicated boundary shapes, because these methods do not need to generate a grid system. In this study, a gridless solver, which is based on the combination of moving least square interpolations on a cloud of points with point collocation for evaluating the derivatives of governing equations, is presented for two-dimensional unsteady incompressible Navier-Stokes problem in the low Reynolds number. A MAC-type algorithm was adopted and the Poission equation for the pressure was solved successively in the moving least square sense. Some typical problems were solved by the presented solver for the validation and the results obtained were compared with analytic solutions and the numerical results by conventional CFD methods, such as a FVM.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.805-810
• /
• 2011

트랜섬 선미 형상변화에 따른 후류 유동특성을 알아보기 위해 $Re=3.5{\times}103$ 및 $Re=7.0{\times}103$에서 수면하부 유동을 계측하였다. 선미형상변화에 따른 유동장 계측을 위해 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 분석하였다. 선미형상은 실선조사 결과를 바탕으로 선저와 이루는 각을 각각 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)를 실험에 적용하였다. 모델의 선미 침수면의 깊이는 자유 수면으로부터 40mm를 기초하였다. 레이놀즈수가 증가함에 따라, 와의 규모가 증가하고 하류로 길게 형성되는 경향을 나타냈다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
• /
• pp.17-17
• /
• 1998

연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권3호
• /
• pp.933-944
• /
• 1996

In this paper, two new techniques, the pattern filling and the refined flow field regeneration, based on the finite element method and Eulerian mesh advancement approach have been developed to analyze incompressible viscous flow with free surfaces. The gorerning equation for flow analysis is Navier-Stokes equation including inertia and gravity effects. The penalty and Newton-Raphson methods are used effectively for finite element formulation. The flow front surface and the volume inflow rate are calculated using the pattern filling technique to select an adequate pattern among five filling patterns at each quadrilateral control volume. By the refined flow field regeneration technique, the new flow field which renders better prediction in flow surface shape is generated and the velocity field at the flow front part is calculated more exactly. Using the new thchniques to be developed, the dam-breaking problem has been analyzed to predict flow phenomenon of fluid and the predicted front positions versus time have been compared with the reported experimental result.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제42권4호
• /
• pp.322-329
• /
• 2005

Viscous flows behind transom stern are analyzed based on CFD simulation results. Stern wave pattern is often complicated due to the abrupt change of stern surface curvature and flow separation at transom. When a ship advances at high speed, whole transom stern is exposed out of water, resulting in the so-called 'dry transom'. However, in the moderate speed regime, stern wave development in conjunction of flow separation makes unstable wavy surface partially covering transom surface, i.e., the so-called 'wetted transom'. Transom wave formation is usually affecting the resistance characteristics of a ship, since the pressure contribution on transom surface as well as the wave-making resistance is changed. Flow modeling for 'wetted transom' is difficult, while the 'dry transom modeling' is often applied for the high-speed vessels. In the present study CFD results from the RANS equation solver using a finite volume method with level-set treatment are utilized to assess the topology of transom flow pattern for a destroyer model (DTMB5415) and a container ship (KCS). It is found that transom flow patterns are quite different for the two ships, in conformity to the shape of submerged transom. Furthermore, the existence of free surface seems to after the flow topology in case of KCS.