• 제목/요약/키워드: 4th-Order Runge-Kutta Method

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캐비테이션 유동해석을 위한 기-액 2상 국소균질 모델 (GAS-LIQUID TWO-PHASE HOMOGENEOUS MODEL FOR CAVITATING FLOW)

  • 신병록
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.53-62
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    • 2007
  • A high resolution numerical method aimed at solving cavitating flow is proposed and applied to gas-liquid two-phase shock tube problem. The present method employs a finite-difference 4th-order Runge-Kutta method and Roe's flux difference splitting approximation with the MUSCL TVD scheme. By applying the homogeneous equilibrium cavitation model, the present density-based numerical method permits simple treatment of the whole gas-liquid two-phase flow field, including wave propagation and large density changes. The speed of sound for gas-liquid two-phase media is derived on the basis of thermodynamic relations and compared with that by eigenvalues. By this method, a Riemann problem for Euler equations of one dimensional shock tube was computed. Numerical results such as detailed observations of shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media at isothermal condition and some data related to computational efficiency are made. Comparisons of predicted results and exact solutions are provided and discussed.

TRUCK CAB 전착 도장 시 부력 방지용 HOLE 영향 평가 (Evaluation of The Holes Reducing Buoyancy During Painting of A Truck Cab)

  • 임정환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.42-49
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    • 2004
  • When a truck cab is conveyed at a constant speed by a hanger and immersed into the painting reservoir, it may fall off from the hanger by buoyancy. In order to reduce the buoyancy, on the bottom of a cab panel are holes placed, which allow paint to flow into the inside of a cab. In this study, a differential equation is derived which can be solved numerically by using 4th-Order Runge-Kutta method to calculate transient behavior of the buoyant force with sizes and locations of the holes given. The solution is utilized to optimally determine sizes and locations of the holes.

압축성 기-액 이상매체중의 고속 유동현상 (HIGH-SPEED FLOW PHENOMENA IN COMPRESSIBLE GAS-LIQUID TWO-PHASE MEDIA)

  • 신병록
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.249-257
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    • 2007
  • A high resolution numerical method aimed at solving gas-liquid two-phase flow is proposed and applied to gas-liquid two-phase shock tube problem. The present method employs a finite-difference 4th-order Runge-Kutta method and Roe's flux difference splitting approximation with the MUSCL TVD scheme. By applying the homogeneous equilibrium cavitation model, the present density-based numerical method permits simple treatment of the whole gas-liquid two-phase flow field, including wave propagation and large density changes. The speed of sound for gas-liquid two-phase media is derived on the basis of thermodynamic relations and compared with that by eigenvalues. By this method, a Riemann problem for Euler equations of one dimensional shock tube was computed. Numerical results such as detailed observations of shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media and some data related to computational efficiency are made. Comparisons of predicted results and exact solutions are provided and discussed.

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변조된 수은-희유기체 교류방전의 양광주 내의 반경방향 입자분포 (Radial Density Distributions in the Positive Column of a Strongly Modulated Mercury-rare gas AC Discharge)

  • 이진우;여인선
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권2호
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    • pp.31-35
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    • 1993
  • 본 논문은 t은과 10[torr]의 희유기체의 혼합기체 중에서 심하게 변조된 저압기체방전의 양광주의 반경방향 압자분포를 이론적으로 연구하였다. 전류는 깊이 50[%[로 정현파로 변조되었다. 계산결과 여기 원자의 반경방향 분포는 0차 Bessel 함수 $J_0(2.4r/R)$와 다르고 분포의 반전이 나타나는 주파수 대역도 있었다. 연립미분방정식을 풀기 위하여 FDM과 2계 Runge-Kutta method의 혼합법을 사용하였다.

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축대칭 몰수체에 대한 비선형 자유표면 유동 (Nonlinear Free Surface Flows for an Axisymmetric Submerged Body)

  • 강창구
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.27-37
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    • 1991
  • 본 논문에서는 축대칭 회전 몰수체가 자유표면하에서 운동하고 있을때 이에 의한 비선형 표면파의 생성과 물체에 작용하는 힘을 계산하였다. 축대칭 포텐시얼 경계치 문제를 해석하기 위하여 경계 적분 방정식을 풀었으며, 시간에 따른 자유표면의 변화를 추적하기 위한 수치적분방법으로 Runge-Kutta 4차 방법을 사용하였다. 이 결과로부터 축대칭 몰수체에 작용하는 힘을 계산하였고, 선형이론과 비선형 이론에 의한 결과를 비교하였다.

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PCV 밸브의 설계 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Design Program for PCV Valve)

  • 이종훈;;이연원;김영덕
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.228-232
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    • 2005
  • Automobiles are very important as modern society is developed. Increase of the number of the automobiles cause environmental problem, that is, air pollution. So, many countries are adopting a environmental law. Automobile manufacturing companies have developing methods to prevent air pollution with increase of the efficiency of automotive engines. PCV(Positive Crankcase Ventilation) system which is one of them is made by the closed loop that consists of combustion chamber, crankcase, manifold suction tube and manifold. PCV valve is attached on manifold tube to control the flowrate of blowby gas. PCV valve is an important part in this system but it is difficult to design PCV valve which satisfies the required flowrate of blowby gas. In this study, our purpose is to help a PCV valve designer with the development of a design program. We used 4th order Runge-Kutta method and Bernoulli's equation to analyze the spool dynamic motion. By the comparison between our program and experiment, we think that a PCV designer can use our program in their work place.

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제한 3체문제에서의 작은 질량비에 대한 충돌궤도 (Collision Orbite for Small Mass Ratio in the Restricted Three Body Problem)

  • 조중현;박상영;이병선;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권1호
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    • pp.19-30
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    • 1988
  • 지구-달계의 질량비인 $\mu$-0.9878449 와 Jacobi 상수 2.9~3.4인 범위의 조건일 때 j종족 충돌궤도가 존재하는가를 조사하였다. 수치적인 방법으로는 Birckhoff의 정칙화 평면에서 Fehlberg(1968)의 5차 Runge-Kutta가변구간 수치적분방법을 사용하여 궤도의 주기성을 검증하였다. 그 결과 4개의 j종족 충돌궤도와 5개의 특이형궤도를 얻었고, 또한, 이 j 종족 충돌궤도가 Pinotsis와 Zikides(1984)가 제시한 주기와 궤도형태의 상관관계를 보였다.

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자기부상열차의 모델링방법에 따른 열차-교량의 동적상호작용 해석 (Dynamic Interaction Analysis of Train and Bridge According to Modeling Methods of Maglev Trains)

  • 정명락;민동주;이준석;권순덕;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.167-175
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    • 2011
  • 본 연구에서는 속도의 변화 그리고 모델링방법이 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2000:1의 처짐비를 가지는 동일한 교량 위를 속도를 변화시키면서(100km/h에서 700km/h까지 100km/h간격으로) 6가지 모델의 자기부상열차를 주행시키기 위하여 4자유도 6자유도 10자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고 4계 룬지쿠타법을 적용하여 수치해석을 수행한다. 해석결과를 보면 속도가 낮을수록 보기 및 EMS의 개수가 많은 모델일 수록 자기부상열차의 주행성이 향상됨을 알 수 있다.

CFEM을 이용한 구속조건이 있는 다물체 운동해석 프로그램 개발 (Development of Multi-body Dynamics Analysis Program with Constraints using CFEM)

  • 박선호;이승수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.101-107
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    • 2012
  • 본 연구에서는 CFEM을 이용하여 구속조건이 있는 다물체의 운동방정식해석 프로그램을 개발하였다. 다양한 구속조건을 다루기 위하여 7개의 구속모델이 적용되었다. 구속조건으로 보안된 운동방정식은 높은 정확도를 위해 4차의 Runge-Kutta 방법을 사용하여 해석하였다. 다양한 구속조건이 있는 문제에 대하여 개발된 프로그램을 적용하고, 발표된 결과와 비교함으로써 개발 프로그램을 검증하였다.

캐비테이션 유동해석을 위한 기- 2상 국소균질 모델 -제2보: 기-액 2상 매체중의 고속유동현상 (GAS-LIQUID TWO-PHASE HOMOGENEOUS MODEL FOR CAVITATING FLOW -Part II. HIGH SPEED FLOW PHENOMENA IN GAS-LIQUID TWO-PHASE MEDIA)

  • 신병록;박선호;이신형
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.91-97
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    • 2014
  • A high resolution numerical method aimed at solving cavitating flow was proposed and applied to gas-liquid two-phase shock tube problem with arbitrary void fraction. The present method with compressibility effects employs a finite-difference 4th-order Runge-Kutta method and Roe's flux difference splitting approximation with the MUSCL TVD scheme. The Jacobian matrix from the inviscid flux of constitute equation is diagonalized analytically and the speed of sound for the two-phase media is derived by eigenvalues. So that the present method is appropriate for the extension of high order upwind schemes based on the characteristic theory. By this method, a Riemann problem for Euler equations of one dimensional shock tube was computed. Numerical results of high speed flow phenomena such as detailed observations of shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media and some data related to computational efficiency are made. Comparisons of predicted results and solutions at isothermal condition are provided and discussed.