• 제목/요약/키워드: 파도-물체상호작용

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AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자 기법을 이용한 극초음속 유동장 해석 (Hypersonic flow calculations using AUSMPW+ and Shock-Aligned Grid Technique)

  • 김규홍;김종암;노오현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.73-78
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    • 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.

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자유수면 밑을 전진하는 세장체에 작용하는 수면흡입력의 추정 (Free Surface Suction Force Acting on a Submerged Slender Body Moving Beneath a Free Surface)

  • 윤범상;담반퉁
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권6호
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    • pp.688-698
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    • 2009
  • In this paper, the steady lift force acting on a slender body moving beneath regular wave systems of arbitrary wavelengths and directions of propagation is considered. The momentum conservation theorem and the strip method are used to obtain the hydrodynamic forces acting on the body and affecting its motions on the assumption that the body is slender. In order to obtain the vertical steady force acting on it, or the free surface suction force, the second-order hydrodynamic forces caused by mutual interactions between the components of the first-order hydrodynamic forces are averaged over time. The validity of the method is tested by comparison of the calculated results with experimental data and found to be satisfactory. Through some parametric calculations performed for a typical model, some useful results are obtained as to the depth of submergence of the body, wavelengths, directions, etc.

비디오 감시 응용에서 확장된 기술자를 이용한 물체 검출과 분류 (Object Detection and Classification Using Extended Descriptors for Video Surveillance Applications)

  • 모하마드 카이룰 이슬람;파라 자한;민재홍;백중환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권4호
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    • pp.12-20
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    • 2011
  • 본 논문은 비디오 감시 장치에 사용되는 효율적인 물체 검출 및 분류 알고리즘을 제안한다. 이전 연구는 주로 Scale Invariant Feature Transform (SIFT)나 Speeded Up Robust Feature (SURF)와 같은 특정 형태의 특징을 이용해 물체를 검출하거나 분류하였다. 본 논문에서는 물체 검출 및 분류에 상호 작용하는 알고리즘을 제안한다. 이는 로컬 패치들로부터 얻어지는 텍스쳐나 컬러 분포 같은 서로 다른 특성을 갖는 특징값을 이용해 물체의 검출 및 분류율을 높인다. 물체 검출에는 특징점들의 공간적인 클러스터링을, 이미지 표현이나 분류에는 Bag of Words 모델과 Naive Bayes 분류기를 사용한다. 실험을 통해 제안한 기법이 로컬 기술자를 사용한 물체 분류기법보다 우수한 성능을 나타냄을 보인다.

OpenFOAM overset 동격자 기법을 활용한 이중 댐 붕괴 파랑수치모형실험 (Numerical simulation of a double dam break driven swash using an overset dynamic mesh capability of OpenFOAM)

  • 옥주희;김열우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.222-222
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    • 2023
  • 오픈 소스 유체역학 소프트웨어인 OpenFOAM은 다양한 유체 흐름에 적용 가능한 프로그램들로 구성되어 있다. 이 중 interFoam은 밀도가 다른 두 유체(i.e., 물, 공기) 간의 경계를 추적하는 기법을 기반으로 한 프로그램으로, 파랑의 거동 모의에 주로 쓰이고 있다. 파생형 프로그램으로는 동격자(dynamic mesh) 및 중첩 격자 기법(overset grid method)을 interFoam에 추가한 overInterDyMFoam이 있다. 두 기법을 사용하면 각각 여러 영역에서 유체흐름과 다중 물체 간의 상호작용을 효율적으로 모의할 수 있다. 본 연구에서는 overInterDyMFoam을 사용하여 두 개 수문의 개방 움직임을 구현하고 생성된 파랑이 포말대(swash zone)에 접근하였을 때의 흐름 특성을 조사하였다. 수치모형실험 결과 수문 개방 속도가 댐 붕괴 파랑 흐름 전파속도에 영향을 미치는 사실을 발견하였다. 또한, 처오름과 처내림의 상호작용에 의한 난류 운동 특성을 조사하기 위해 수문 개방시간 간격을 0초~3초로 설정하였다. 수치모형실험 결과는 수리모형실험의 수면 변동 시계열과 속도 시계열 결과와 비교하여 모형의 정확성이 검증되었다.

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FDS-HCIB법을 이용한 고립파에 의한 물체 운동 모사 (Simulation of Body Motion Caused by a Solitary Wave using the FDS-HCIB Method)

  • 신상묵;김인철;김용직
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권4호
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    • pp.265-273
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    • 2014
  • Wave-body interaction is simulated using a developed code based on the flux-difference splitting scheme for immiscible and incompressible fluids and the hybrid Cartesian/immersed boundary method. A free surface is captured as a moving contact discontinuity within a fluid domain and an approximated Riemann solver is used to estimate the inviscid flux across the discontinuity. Immersed boundary nodes are identified inside an instantaneous fluid domain near a moving body, then dependent variables are reconstructed at those immersed boundary nodes based on interpolation along local normal lines to the boundary. Free surface flows around an oscillating cylinder are simulated and the computed wave elevations are compared with other reported results. The generation of a solitary wave by a moving wave-maker is simulated and the time histories of wave elevations at two different points are compared with other results. The developed code is applied to simulate body motion of an elastically mounted circular cylinder as a solitary wave passes the body. The force acting on an elastically mounted cylinder is compared with the force acting on a fixed cylinder. Grid independency of the computed body motion is established based on a comparison of results using three different-size grids.

수치 시뮬레이션을 통한 자유표면 유동의 Sub-Breaking 해석 (Sub- Breaking Analysis of Free Surface Flows by the Numerical Simulation)

  • 곽승현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.753-757
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    • 2004
  • 선미파의 점성 상호작용과 수중고속선의 sub-breaking 현상을 해석하기 위하여 자유표면 유통을 수치적으로 시뮬레이션하였다. Navier-Stokes 방정식을 풀었으며 유한차분법, 물체적합좌표계, 벽법칙, 삼중격자법을 적용하였다. S-103 모형을 대상으로 준쇄파의 수치결과를 실험과 비교하였고 준쇄파 발생조건을 수중 고속선인 3차원 회전체에 대해 적용하였다. 준쇄파 해석결과에 의하면 M/Us 구배가 잠김 깊이에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한 선수파가 박리에 영향을 미쳐 선미파를 변형시킴을 확인하였다.

규칙파 중 계류된 두 바지선의 유체역학적 상호작용에 관한 수치시뮬레이션 (A Numerical Simulation of Hydrodynamic Interactions Between Two Moored Barges with Regular Waves)

  • 이상도;배병덕;김대해
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.615-624
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    • 2016
  • 본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.

고차 스펙트럴법에 의한 2차원 수치 파수조 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of 2-Dimensional Numerical Wave Tank by the High-Order Spectral Method)

  • 김용직;황종흘
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.131-139
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Dommermuth and Yue(1987)의 고차 스펙트럴법에 새로이 물체 포텐셜을 도입하여 물체와 자유표면과의 비선형 상호작용 문제를 다룰 수 있는 새로운 수치해법을 개발하였다. 또한, 이를 이용한 2차원 수치 파수조(numerical wave tank)에서 잠수 주상체의 조파저항문제와 규칙파군을 얻기 위한 조파 및 소파문제를 적용예로 다루었다. 계산예들을 통하여 초기의 물체운동이 급격히 시작되면 상당한 과도파를 유발하여 유용한 결과를 얻는데 실제적인 장애가 됨을 보였고, 초기의 점진적인 구동에 의해 이를 억제할 수 있음을 보였다. 본 수치해법은 자유표면의 분할요소수를 N이라 할때 계산량이 NlogN에 비례하여 증가하는 매우 효율적인 수치해법이며, 앞으로 그 활용이 기대 된다.

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3차원 자유표면파 모사를 위한 수치 파수조에 관한 연구 (A Study of Numerical Wave Tank for 3-Dimensional Free Surface Wave Simulation)

  • 하영록;김용직
    • 동력기계공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.27-34
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    • 2011
  • The increasing capabilities of the computers enable us to utilize various numerical schemes for the time-domain simulations concerned with 3-dimensional free-surface wave problems. There are still difficulties to solve such kind of problems, however. That's because long time simulations with large computational domain are needed in time-domain analysis. So, we need faster and more efficient numerical schemes to get the solutions practically for these problems. In this paper, a high-order spectral/boundary-element method is used for the numerical investigation of physics involved in wave-body interaction. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time-domain. To get the robust study in these topics, various numerical tests are performed and compared with others' works.

평판에서 미세틈새에 의한 비선형 음향반응 연구 (A Study of Non linear Acoustic Response from Defect in a Plate)

  • 박래범;정경일;윤석왕
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.307-310
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    • 2000
  • 평판에서 발생되는 램파가 물체 내에 존재할 수 있는 미세 결함과의 상호작용에 의해 비선형 음향효과를 발생시키는지 관찰하고 이로부터 결함의 존재 유$\cdot$무를 확인하고자 했다. 이차원의 판형 매질로서 $2000{\times}110{\times}2{\cal}mm^3$인 강철판을 사용했으며 결함은 강철판의 임의의 위치에 인위적으로 미세틈새를 형성하여 모델화시켰다. 488kHz의 저주파수 연속파와 톤버스트 형태의 1MHz 고주파수 음파를 입사시켰다. 결함의 유$\cdot$무에 따른 강철판에서의 수신음파에 대한 주파수 응답을 통하여 비선형 음향반응인 배진동 주파수와 합$\cdot$차 주파수의 발생을 관측함으로써 매질 내의 결함 유$\cdot$무를 판별하고자 했다. 결함이 존재할 경우, 존재하지 않을 경우와 비교했을 때 배진동 주파수는 진폭이 15dB, 합$\cdot$차주파수는 진폭이 18dB이상 증가됨을 관찰함으로써 평판에서의 결함의 존재 유$\cdot$무를 확인할 수 있었다.

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